Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Механика -> Бестужев И.В. -> "Горизонты науки и техники" -> 56

Горизонты науки и техники - Бестужев И.В.

Бестужев И.В., Фесенко И.В. Горизонты науки и техники — М.: Мир, 1969. — 358 c.
Скачать (прямая ссылка): gorizontinaukiitehniki1969.djvu
Предыдущая << 1 .. 50 51 52 53 54 55 < 56 > 57 58 59 60 61 62 .. 121 >> Следующая

Новые оптические материалы (первый шаг на пути их создания — это материалы, уя^е применяемые в лазерах) в корне изменят будущие оптические системы, а новые сверхпроводящие сплавы позволят получать магнитные поля огромной силы при незначительных затратах электроэнергии.
К наиболее перспективным областям принадлежит создание биологических материалов. Некоторые из них первоначально были изучены как клетки живых организмов. В настоящее время их создают искусственным путем; задача следующих двадцати лет — получение биологических материалов с заданными свойствами. Последствия внедрения их в медицине будут поистине огромны, причем эти материалы могут служить целям как добра, так и зла — в зависимости от способа их применения. Проблемы, связанные с биологическими материалами, слишком многочисленны, но упомянуть о них необходимо.
Материалы 1984 года будут именно такими, в которых наиболее остро нуждается человечество. Эпоха создания материалов по принципу «примерь — отрежь» подходит к концу, наука о материалах поднимается на новую ступень. Человек сможет создавать материалы с такими свойствами, какие ему необходимы; в следующем двадцатилетии мы станем свидетелями значн-
іш
тельного прогресса в этой области. Но никакой прогресс немыслим без интенсивных физических исследований. Уже в настоящее время физика постепенно начинает освещать такие важные проблемы, как методы соединения твердых тел, причины низкой прочности материалов, факторы, обусловливающие вязкость или хрупкость, и т. д. Важное достижение наших дней — объединение ученых различных специальностей — химиков, физиков, металлургов — в лабораториях комплексного исследования основных проблем, связанных с наукой о материалах. В бирлогии также происходит объединение биологов, химиков и физиков для совместного изучения проблем биологических материалов. К 1984 году человечество начнет пожинать плоды успехов этих комплексных исследований.
ДЖЕЙМС Д. ПИРСОН, фирма «Ролле Ройс», Дерби, Великобритания
РАБОТАЯ С НОВЫМИ МАТЕРИАЛАМИ ...
Прогнозируя будущие усовершенствования в области различных материалов, необходимо помнить, что от создания нового вида материала до его возможного коммерческого применения проходит обычно 10—20 лет. Поэтому маловероятно, что к 1984 году произойдут резкие перемены в этой области, во всяком случае сейчас нет таких симптомов.
В течение последующих 20 лет можно ожидать быстрого развития всех отраслей науки и техники, что в свою очередь позволит создать улучшенные виды материалов для конкретных сфер применения. На масштабы применения новых материалов будет влиять уровень общего развития экономики. Будут также сформулированы относительно новые понятия, возникшие в течение последнего десятилетия, и новые взгляды в области создания и использования материалов, о которых мы скажем дальше.
Одна из наиболее сложных проблем металлургии — создание материалов для газовых турбин, особенно будущих турбин с более высокой температурой газов.
165
Здесь, по-видимому, найдут применение такие металлы, как хром, молибден, ниобий, тантал и вольфрам. Несмотря на многие ограничения, можно предполагать, что через 15 лет основное внимание будет сконцентрировано на использовании молибдена, а несколько позже — ниобия. К сожалению, молибден имеет низкую пластичность и высокую окисляемость. Серьезные недостатки, ограничивающие использование этого металла, пока еще не преодолены. Ниобий — более многообещающий металл, и, возможно, к 1984 году он уже найдет применение. Этот металл имеет преимущества перед молибденом: он легче и более вязок в пределах широкого диапазона температур. Пока еще существует проблема окисляемости металла при высоких температурах, но есть надежда, что этого явления удастся избежать благодаря использованию различных присадок или специальных покрытий.
При изготовлении лопастей турбин, безусловно, будет широко применяться хром, поскольку он достаточно прочен и легок; есть основания предполагать, что проводимые в настоящее время изыскания открывают путь к устранению его хрупкости при низких температурах и активности по отношению к азоту. Тантал и вольфрам хотя и рассматриваются как перспективные материалы, однако не могут соперничать с другими металлами в производстве авиационных турбинных двигателей, поскольку обладают всеми недостатками молибдена, ниобия и хрома и, кроме того, тяжелее этих металлов.
Использование бериллия в конструкционных элементах, подвергающихся высокому давлению в условиях низких температур, началось сравнительно недавно. Этот материал, удельный вес которого лишь на 5% выше, чем у магния, а модуль упругости на 50% выше, чем у стали, обладает огромными потенциальными возможностями; если его недостаток — низкая пластичность, являющаяся основной проблемой берил-лиевого кристалла, — будет преодолен, бериллий найдет широкое применение. Однако эта проблема может оказаться весьма сложной.
Созданию конструкционных материалов и повышению их качества во многом будет способствовать применение вакуумной технологии.
166
Примером новых концепций в области создания материалов является идея усиления, или упрочения, материалов, не отличающихся высокой прочностью, вкраплениями или нитевидными включениями. Первый метод — вкрапления — получил название дисперсионного упрочения. Попытки реализации его для высокотемпературных материалов до сих пор не дали хороших результатов. Второй метод — упрочение нитевид-пыми включениями — оказался более успешным; как известно, основная сфера его применения — неметаллические материалы. Ныне некоторые из подобных материалов используются для изготовления деталей, работающих в условиях высоких давлений. Сейчас можно изготовить пластики, усиленные стеклянным волокном, с пределом прочности на разрыв, равным 14 000 кг/см2. Более того, уже созданы пластмассы, способные переносить температуру 450° С. Несомненно, в дальнейшем получат новые, улучшенные образцы упрочняющих нитевидных включений и будет повышен верхний температурный предел основного наполнителя, что существенно расширит возможности применения этих материалов.
Предыдущая << 1 .. 50 51 52 53 54 55 < 56 > 57 58 59 60 61 62 .. 121 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed