 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
152
Фуллероны имеют исключительно высокую удельную емкость по водороду. В результате
реакции присоединения водорода по ненасыщенным двойным связям углерода при высоких
давлениях и температуре можно осуществить модификацию фуллеронов, что представляет
практический интерес при создании перспективных аккумуляторов водорода.
Дальнейшие работы привели к созданию не только сферических молекул, но и
эллипсоидальных (барелленов), трубчатых (тубеленов) и молекул других конфигураций. Из таких
молекул можно создавать материалы невиданной прочности, элементы компьютеров XXI в.,
получать сита, способные разделять отдельные атомы по размерам.
Несмотря на рост производства искусственных алмазов и их широкое применение, обычные
твердые материалы в виде различных карбидов металлов не утратили своей практической
значимости. Хотя карбиды металлов менее тверды, чем алмазы, зато они более термостойки.
Сравнительно недавно из нитрида бора синтезирован материал, который тверже алмаза. При
давлении 100 000 атм и температуре 2000° С нитрид бора превращается в боразон – материал,
пригодный для сверления и шлифования деталей из чрезвычайно твердых материалов при очень
высоких температурах.
К настоящему времени налажено промышленное производство не только искусственных
алмазов, но и других драгоценных камней: корунда (красного рубина и синего сапфира), изумруда
и др.
6.10. Синтетические материалы
Общие сведения
Материалы – это вещества из которых изготавливается различная продукция: изделия и
устройства, машины и самолеты, мосты и здания, космические аппараты и микроэлектронные
схемы, ускорители заряженных частиц и атомные реакторы, одежда, обувь и многое другое. Для
каждого вида продукции нужны свои материалы с вполне определенными характеристиками. К
свойствам материалов всегда предъявлялись и предъявляются высокие требования. Хотя
современные технологии и позволяют производить множество разнообразных
высококачественных материалов, однако проблема создания новых материалов с лучшими
свойствами остается актуальной и по сей день.
При поиске нового материала с заданными свойствами важно установить его состав и
структуру, а также обеспечить условия для управления ими. Результат поиска во многом зависит
от чувствительности и разрешающей способности приборов, с помощью которых определяются
состав и структура синтезируемого материала. Такие приборы создаются на основе только самых
последних достижений естествознания и прежде всего физики. При обработке материала и
изготовлении окончательной продукции, необходимой для потребления, не менее важны
инженерно-технические достижения, позволяющие производить продукцию высокого качества.
В последние десятилетия синтезированы материалы, обладающие удивительными свойствами,
например, материалы тепловых экранов для космических аппаратов, высокотемпературные
сверхпроводники и т. п. Вряд ли можно перечислить все виды современных материалов. С течение
времени их число постоянно возрастает. В глубокой древности наиболее широко применялся
преимущественно один вид материала – камень, из которого изготавливались топоры,
наконечники для стрел. В камне выдалбливались пещеры для жилья. Следующий важный шаг был
сделан несколько тысячелетий назад, когда удалось из оксида железа получить металлическое
железо. Появились металлические изделия в виде оружия, предметов быта, несложных
приспособлений для обработки земли. И вот заканчивается второе тысячелетие от рождества
Христова. Железо как материал по объему производства начинает уступать другим материалам
полимерам. С 1980 г., например, в США их производят больше, чем железа. Разнообразная одежда
из полиэфира, полиэтиленовая посуда, ковры из полипропилена, мебель из полистирола, шины из
полиизопрена и т. п.– все это примеры чрезвычайно большого многообразия применений
полимеров.