Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Необычные свойства обычных металлов - Займовский В.А.

Займовский В.А., Колупаева Т.Л. Необычные свойства обычных металлов — М.: Наука, 1984. — 192 c.
Скачать (прямая ссылка): neobichniesvoystvaobichnihmetalov1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 .. 52 >> Следующая


173
тов» уменьшается столь резко, что вдоль них легко проникают в металл «вражеские агенты». Важно, что бездефектная структура аморфного сплава передается той тонкой окисной пленке, которая образуется на его поверхности на начальных стадиях коррозионного процесса и в дальнейшем защищает металл от прямого контакта с «агрессором».

Весьма интересным оказалось и сочетание некоторых физических свойств аморфных сплавов, в частности, магнитных и электрических. Выяснилось, что сплавы на основе ферромагнитных металлов (железа, никеля) в аморфном состоянии также ферромагнитны.

В плане практического использования ферромагнитных металлов важно их деление на «магнитомягкие» и «магнитожесткие». Первые применяют, например, для сердечников трансформаторов — здесь нужно, чтобы материал легко перемагничивался (менял направление намагничивания) при изменении направления тока, которое происходит 50 раз в секунду. Вторые трудно намагнитить, но зато их трудно и размагнитить. Поэтому после намагничивания они сами надолго остаются источниками сильного магнитного поля (постоянные магниты).

Магнитные свойства материалов необходимо определенным образом сочетать с их электрическими свойствами. В частности, электросопротивление сердечников трансформаторов должно быть возможно более высоким, потому что индуцируемые при перемагничивании «паразитные» вихревые токи нагревают сердечник и пускают На ветер значительную часть преобразуемой электроэнергии. Требования низкого магнитного и высокого электрического сопротивления в обычных кристаллических ферромагнетиках очень трудно совместить.

Ho если магнитные свойства аморфных и кристаллических сплавов различаются мало, то в «электрическом отношении» аморфизация приводит к качественно новой ситуации.

В обычных кристаллических металлах даже вблизи температуры плавления средний пробег электронов проводимости между двумя столкновениями с решеткой может составлять несколько десятков межатомных расстояний. Такая большая длина пробега обусловлена правильной периодичностью в расположении ионов. Аморфизация устраняет дальний порядок и средняя длина свободного пробега электрона сразу уменьшается до

174
г

нескольких ангстрем, т. е. становится соизмеримой с межатомным расстоянием. Представьте себе, как легко пройти сквозь строй солдат, если расстояние между шеренгами достаточно велико и они не слишком раскачиваются, и как трудно протиснуться в нашей «застывшей» толпе людей.

Итог ясен—электросопротивление аморфных сплавов гораздо выше, чем кристаллических (обычно в 2—3 раза). С увеличением температуры обычных кристаллических металлов и сплавов их электросопротивление увеличивается, так как рост амплитуды тепловых колебаний решетки уменьшает длину свободного пробега электронов. Величину относительного прироста сопротивления при повышении температуры на 1 °С называют температурным

Рис. 102.

коэффициентом электросопротивления. У аморфных сплавов этот коэффициент значительно меньше, чем у кристаллических. Более того, он может быть даже отрицательным, так как при увеличении температуры происходит некоторая релаксация атомной структуры металлического стекла (некоторая «утряска» атомов). При этом небольшое увеличение степени порядка в расположении атомов перекрывает действие другого фактора — роста амплитуды их тепловых колебаний и в результате при

175
повышении температуры электросопротивление уменьшается.

Если вернуться к сердечникам трансформаторов, то будет видно, что замена обычной трансформаторной стали аморфным сплавом даст огромную экономию энергии. В США подсчитано, что потери на вихревые токи уменьшаются при этом в 4 раза, а экономия только на одном из видов силовых трансформаторов составляет 200 млн. долларов в год. Необычное сочетание магнитных и электрических свойств металлических стекол позволяет с большим эффектом использовать их и для других преобразователей тока, датчиков, сердечников разного рода реле. Успешным оказался опыт применения аморфных металлов для головок магнитной записи, так как здесь немалую роль играет их высокая износостойкость. Сочетание износостойкости с коррозионной стойкостью позволяет получить долговечные и качественные лезвия для бритья и другие подобные изделия.

Перспективы практического использования аморфного состояния металлов выглядят очень внушительно еще и потому, что сейчас уже созданы методы аморфи-зации тонких поверхностных слоев массивных изделий. При воздействии на поверхность изделия мощного лазерного или электронного луча удается в короткое время расплавить очень тонкий наружный слой, который после прекращения воздействия остывает с огромной скоростью за счет отвода тепла в толщу холодного металла. Таким образом, обычный кристаллический металл, вероятно, можно будет надежно защитить от износа и коррозии.
ГЛАВА 7

КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ — МАТЕРИАЛЫ БУДУЩЕГО

В этой небольшой главе, заключающей нашу книгу о металлах, речь пойдет об особом классе материалов, в котором металлы часто играют далеко не первые роли. Иногда металлы вообще не используются при создании таких материалов, т. е. они могут выступать в качестве конкурентов материалам металлическим. Это — так называемые композиционные материалы. Основную идею, используемую в этой области, один из первых «композиторов» американский ученый А. Дитц выразил следующим образом: «...Совместная работа разнородных материалов дает эффект, равносильный созданию нового материала, свойства которого и количественно и качественно отличаются от свойств каждого из его составляющих».
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 .. 52 >> Следующая