Пользовательского поиска

Значит, если мы научимся управлять числом и расположением дефектов, мы сможем управлять прочностью материалов.

Еще сильнее удалось бы изменить свойства кристаллов, если бы удалось вырастить кристалл совсем без дефектов. Как в стальном каркасе здания, если бы не было ни одной дефектной балки, прочность здания была бы расчетной. Без дефектов кристалл «не хочет» расти. И все же ученым удалось перехитрить природу. Научились выращивать кристаллы, в которых нет дефектов, или есть один единственный дефект, очень удачно расположенный.

Такие идеальные кристаллы удивительно прочны. «Обычное техническое железо выдерживает, не разрушаясь, усилие в 20 – 30 кг/мм2 , самая лучшая конструкционная сталь —  200 – 300 кг/мм2 , а бездефектный кристаллик железа — 1400 кг/мм2 . Иначе говоря, бездефектные кристаллы железа прочнее обычного в 40 50 раз» [2].

Такие кристаллы научились растить, измерять их свойства и прочность, но эти кристаллы очень и очень малы. Это «нитевидные кристаллы», или «усы» —  волоски диаметром не более 1 – 2 микрон. Растить такой кристалл очень сложно, а вырастет он чуть толще —  в нем обязательно проявляются дефекты, и прочность сразу снижается.

Такой усик выдерживает нагрузку значительно большую, чем обычная проволока. Он деформируется упруго, восстанавливает свою форму после деформации, не меняется при высоких температурах. Уже широко применяются нитевидные кристаллы для создания высокопрочных композитных материалов. Композит, или композитный материал, — это сплошная основа, металл или полимер, пронизанный нитевидными кристаллами.

Созданы кристаллизационные установки, из которых вытягивают монокристаллические нити сапфира длинной до 30 метров. Кристалл получается такой упругий и гибкий, что его наматывают, как нить на катушку. А затем этими гибкими нитями упрочняют основу. Из композитных материалов делают листы для обшивки самолетов и ракет.   Человек научился получать материалы, гораздо прочнее природных.

Кристаллы из-за их прочности используют и в различных режущих аппаратах, так как кристалл — один из самых прочных материалов на Земле.

Человек применяет кристаллы почти во всех областях материальной сферы, их цена и значение чрезвычайно велики.

Заключение

 

Яндекс цитирования Rambler's Top100

Главная

Тригенерация

Новости энергетики

Сочи-2014,новости спорта