В атомной промышленности титан не получил широкого применения. Однако наряду с цирконием его используют за рубежом в атомных спец- установках; в сплаве с ванадием рекомендуют в качестве возможного материала для оболочек реакторов на быстрых нейтронах. Титановый сплав, легированный алюминием, цирконием и углеродом, предложен для применения в атомных электростанциях.

Испытания целого ряда металлов с целью определения их пригодности для работы в конструкции ядерных реакторов с водяным охлаждением показали, что в охлаждающей воде таких установок, содержащей радиоактивные вещества, титан является одним из самых стойких металлов. Очень важно, что он в отличие от многих других материалов не разрушается под действием электрического тока, возникающего при химических реакциях.

В Англии получен патент на футеровку ядерных реакторов водного типа пористыми или перфорированными тонкими листами титана. Из этого металла также изготовляют стержни для контроля степени поглощения нейтронов.

Титан используют в химическом сепарационном производстве, где элементы ядерно го топлива растворены в азотной кислоте.

Имеется опыт успешного применения титана в установках для получения плазмы. Ученые Института атомной энергии имени И.В. Курчатова сообщают о безотказной работе титановых электродов в одной из таких установок.

Гораздо большее применение находит металл в приборостроении. Например, в США из титана изготовляют не тускнеющие, практически вечные зеркала для телескопов национальной обсерватории в Аризоне; в Японии его широко используют для изготовления затворов кинокамер и фотоаппаратов, мембран телефонов. На титановые конденсаторные микрофоны влияние изменений температуры сказывается в значительно меньшей степени, чем на стальные. Гибкие титановые трубки разработаны для бронирования кабелей. Компанией ”Вестингауз” подсчитано, что применение для этой цели титана вместо стали дает на каждый двухкилометровый пролет более 10 тысяч долларов экономии.

В электронной технике очень ценной оказалась способность титана при высоких температурах поглощать и связывать различные газы, благодаря чему удается получить в замкнутом пространстве прибора совершенный вакуум. Титан помещают, скажем, в электроннолучевую трубку еще до того, как из нее через отверстие начнут насосом выкачивать воздух. Когда же воздух выкачают, а отверстие запаяют, токами высокой частоты расплавляют находящийся внутри сосуда титан и тот жадно "схватывает” все оставшиеся после механической откачки атомы азота, кислорода, водорода.

Установлено, что по сравнению с барием титан позволяет достичь более высокого вакуума (почти в 40 раз). Именно это свойство титана успешно используют в конструкции специальных геттерно-ионных насосов, позволяющих искусственно получать на земле сверхвысокий вакуум межпланетного пространства.

Титан применяется для изготовления анодов высоковольтных кенотронов и катодов поляризационных электролитических конденсаторов, что существенно увеличивает срок их службы, используется в производстве полупроводниковых выпрямителей. В термоионных преобразователях находят применение титановые диски; снаружи эти приборы также окружены слоем титана, поверх которого нанесена оболочка из керамики. Поскольку при нагреве титан расширяется не в большей степени, чем керамические материалы, его с успехом используют при изготовлении электронных трубок микроскопических размеров.

Ведутся исследования по применению титана и его оксидов в тонкопленочных интегральных схемах. Рассчитывают, что использование именно таких пленок в сложных электронных приборах позволит делать их еще более миниатюрными, более надежными. Проводится работа по использованию особо чистого металла в производстве тонкопленочных конденсаторов.

Недавно было установлено, что применение титана в качестве материала для сетки электронных ламп снижает до минимума электронную эмиссию; это очень важно для улучшения параметров.

В Харьковском физико-техническом институте Академии наук СССР успешно завершены испытания установки ”Булат-4”, которая станет одевать в надежную броню детали машин и механизмов. Главным рабочим органом установки служит так называемый плазменный ускоритель с электродом из титана. Испаряясь при огромной температуре, титан взаимодействует с азотом и оседает на деталях ровной тонкой пленкой. В результате их прочность возрастает более чем в два раза.

Из титана изготовляют множество опытно-экспериментальных изделий, выпускаемых в небольших количествах: инвентарь для участников антарктических экспедиций, снаряжение для пожарных и альпинистов (которые особенно чувствуют каждый лишний грамм веса), теннисные ракетки, шары и клюшки для игры в гольф (в США), лыжные палки и садовые инструменты.

Иногда из нового металла изготовляют ружья для подводной охоты, мачты гоночных яхт. Отправляясь на опасное для жизни задание, американские агенты полиции нередко надевают под пиджаки и рубашки тонкие пуленепробиваемые жилеты из титанового сплава.

В общем машиностроении титан применяют при изготовлении пружин и диафрагм благодаря его высокой упругости. Предполагают, что металл станет конструкционным материалом для деталей штампов.

Всем известно, что шариковой ручкой можно писать только в том положении, когда пишущий узел обращен К земле. Наклоненная горизонтально (и уж, конечно, будучи перевернутой) ручка перестает писать, так как паста не вытекает. Изливаться же пасту заставляет земное тяготение и, казалось бы, в космосе, шариковые ручки совершенно непригодны. Но нет.

По заданию американского национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (сокращенно называемого НАСА) создана шариковая ручка, которой космонавты делают записи в условиях невесомости. Паста в ней находится под давлением и достаточно легкого прикосновения к бумаге, чтобы пишущая масса выделилась безо всякого труда. Корпус такой ручки отливает темно-серым металлическим блеском. Да, верно, он — из титана. И титановые ручки становятся доступными не только космонавтам.

"Перьевая не сдается” — под таким заголовком в одном из журналов появилось сообщение, рассказывающее о борьбе между шариковой и перьевой авторучками на американском рынке. Вот это сообщение.

"Несмотря на победное шествие шариковой ручки, перьевая не сдает своих позиций — ее устройство непрерывно совершенствуется. Вслед за сменными патронами с чернилами появилось перо, представляющее собой продолжение корпуса, отштампованного из титанового сплава — коррозионно устойчивого и вдвое более легкого, чем сталь. Под кончиком такого "пера” — переключающее устройство, позволяющее писать с легким и средним нажимом или же со средним и сильным”.

Глава 3. ТИТАН В НАСТОЯЩЕМ И БУДУЩЕМ

ПЕРЕДНИЙ КРАЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Создание крупной титановой промышленности стало возможным только на базе последних достижений вакуумной металлургии. Титановая индустрия — крайне сложное производство и поэтому оно осуществляется только в некоторых наиболее развитых в промышленном отношении странах мира.

Трудность получения титановых сплавов заключается в том, что в металле, который в расплавленном состоянии жадно поглощает из воздуха кислород, азот, водород, а также вступает в реакцию с углеродом, железом и многими другими элементами, количество примесей не должно превышать сотых, а иногда даже и тысячных долей процента. В противном случае полученный титан становится непригодным для использования в качестве конструкционного материала.

Поэтому при плавке и формировании металла, при получении и охлаждении слитка, а также во время термической обработки, горячей прокатки и сварки титан изолируют от соприкосновения с воздухом. Все эти операции выполняют в вакууме или под защитой инертных газов—аргона или гелия. Требования к чистоте металла настолько велики, а обеспечить ее настолько непросто, что на одном из американских обрабатывающих заводов ковку и прокатку титана производят в больших герметических камерах, заполненных аргоном. Инертный газ обновляют каждые три часа. Вполне понятно, что обслуживающий персонал работает в скафандрах.

Конструкции некоторых печей для плавки титана напоминают боксы для испытания реактивных двигателей. Печь размещается в шахте из армированного железобетона и оборудуется специальными защитными устройствами, которые обеспечивают максимальную степень безопасности. Оператор находится в железобетонном отсеке и наблюдает за печью через окно из толстого и прочного стекла. Отдельные печи для производства титана оснащены сложной контрольной аппаратурой, оптическими перископами, телевизионными установками.

1 ... 17 18 19 20 21 22 23 24 25 ... 39

На этой странице вы можете бесплатно читать книгу Металл Века - Григорий Николаев бесплатно.

Похожие на Металл Века - Григорий Николаев книги

Художественная обработка металла. Поделочные и синтетические ювелирные камни - Илья Мельников - Техническая литература
Художественная обработка металла. Цветные металлы и их сплавы - Илья Мельников - Техническая литература
Разведение и выращивание уток, индоуток и гусей обычных пород и бройлеров - Юрий Пернатьев - Техническая литература
Художественная обработка металла. Черные металлы. Железо. Чугун. Сталь - Илья Мельников - Техническая литература
Научные проблемы экономики строительства - Владимир Сапожников - Техническая литература
Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач - Генрих Альтов - Техническая литература
Разведение и выращивание индюков, перепелок и цесарок - Юрий Пернатьев - Техническая литература
Физические начала архитектурных форм - Борис Николаев - Техническая литература
Анри де Тулуз-Лотрек - Властимил Фиала - Техническая литература
История русского автомата - С. Монетчиков - Техническая литература

Оставить комментарий