От такой "замены" одного супертвердого материала другим экономика и природа не остаются, как говорится, внакладе. Можно привести и другие примеры из истории научно-технической революции в нашей стране.
Но такова уж специфика моей науки, что, преодолев одну трудность, она тотчас собирает силы для штурма другой, что полностью соответствует потребностям того же ускорения. Да и как, собственно, оно могло бы реализовываться, если б заранее не планировалось бы его технико-экономическое обеспечение. А оно определяется предвидением. И реализацией научных достижений в практическом применении, в производстве. "Правда", например, в одной из своих публикаций рассказывала о том, что в Удачнинском (Якутия) ремонтно-строительном специализированном управлении хорошо известны сверхтвердые материалы под названием "киборит", "карбонит", "теплонит". И хотя расшифровать эти диковинные названия могут далеко не все ремонтники, инструменты, изготовленные из этих, еще недавно никому не известных, материалов, помогают им многократно сократить сроки реставрационных работ деталей большегрузных карьерных самосвалов. А расшифровываются эти пока что непривычные названия довольно просто: киборит - как киевский, созданный на основе кубического нитрида бора, теплонит - обладающий теплопроводностью, большей, чем медь.
Что же собой представляют эти материалы? Они сродни боразону. Только их основа в отличие от него не просто нитрид бора, а кубический нитрид бора.
Новый искусственный режущий материал позволяет обрабатывать самые твердые сплавы, ему оказываются по силам такие операции, перед которыми пасовал в свое время инструмент с алмазным профилем. К тому же резцы из новых материалов так миниатюрны, что умещаются на ладони, а раньше под "станок", производящий точно такую же работу, приходилось отводить небольшую комнату.
Созданы и киборит, и карбонит, и теплонит в Институте сверхтвердых материалов Академии наук Украинской ССР. В том самом институте, который четверть века назад освоил выпуск искусственных алмазов. И хотя черные, неказистые на вид резцы, изготовленные из новых материалов, и отдаленно не напоминают сверкающие камни, для промышленности они поистине - алмазы. Да и как иначе назовешь инструмент, несколько штук которого способны обеспечивать годовую потребность такого гиганта, как Киевский завод имени И. Лепсе. Потребность же его определяется количеством выпускаемых изделии.
Одних только поршней для тракторных двигателей производится здесь несколько миллионов.
В общем, новые сверхтвердые материалы создаются в соответствии с самыми взыскательными потребностями курса на ускорение. Созданы и уже работают на его реализацию, обеспечивая потребности обрабатывающей техники с числовым программным управлением, восстановительные операции целого рода деталей для "Жигулей" и сельскохозяйственной техники и др.
Синтетические материалы успешно "спорят" с природными, неизменно выходя из столь необычного соревнования победителями.
Другой важной технической задачей является интенсификация доменного процесса, конвертерная плавка, непрерывная разливка стали, разработка технологии и организация производства титана, циркония стали основой коренных количественных и качественных изменений в металлургии.
Оказались, например, возможными разработка методов бескоксовой металлургии и создание сталеплавильных агрегатов непрерывного действия. Более того, восстановление железа из руд с помощью энергетических углей сегодня тоже реальность. А все вместе - это уже качественно иная перспектива отечественной металлургии.
Металлургии без коксовых и доменных печей.
Такое производство отвечает всем требованиям ускорения, поскольку резко снижает капиталовложения, выделяемые на его развитие, многократно повышает производительность труда, улучшает условия работы и существенно уменьшает загрязнение окружающей среды. Другими словами, отвечает тем экономическим и социальным требованиям, которые предъявляет к нему жизнь. Да и работает это производство экономно, максимально используя минеральное сырье.
Кстати, разумное применение последнего, как правило, сопряжено не просто с количественным сокращением норм использования руды или энергии, но и с их рациональным использованием и получением в качестве конечного продукта материалов, обладающих новыми, недосягаемыми прежде качествами. Развивающаяся отечественная техника, например, широко применяет так называемые аморфные или стеклообразные металлы.
Получают их методом, разработанным и внедренным в производство отечественными металлургами. Суть его в следующем: жидкий металл охлаждается с такой большой скоростью, что переходит в твердое состояние, минуя кристаллическую фазу. Например, когда расплавленный алюминий ударяется о криогенно охлаждаемую поверхность, он за одну миллионную долю секунды затвердевает, и образуется тонкая алюминиевая фольга.
Есть другой способ: расплавленный металл распыляется в холодном инертном газе и затвердевает, минуя стадию кристаллизации, в виде тонкого порошка.
Свойства полученных таким образом металлов поистине удивительны. Прочность и коррозионная стойкость деталей, изготовленных из этих порошков, возрастают многократно. Так, если обычная рядовая сталь с кристаллической структурой имеет прочность 30-40 кг/мм2 сечения, то изделие из аморфного порошка стали того же состава, уже 350 кг/мм2. Коррозионная стойкость аморфного обычного черного металла в 10-12 раз выше, чем кристаллической хромоникелевой стали. Объясняется многократное повышение прочности и коррозионной стойкости тем, что эти процессы происходят обычно на границе между микрокристаллами, образующими ту или иную структуру металла.
Как видите, возможности для их практического использования самые широкие, а исходное сырье - все те же железосодержащие руды и бокситы, отнюдь нередко встречающиеся в недрах.
Значительные успехи достигнуты и в создании методов получения и освоения в промышленном производстве элементарных полупроводников кремния и германия, а также сложных соединений на основе галлия, мышьяка, индия, фосфора и сурьмы, что определяется прогрессом в области химии и технологии получения веществ особой чистоты. Требования же к их чистоте непрерывно возрастают.
Еще атомная техника поставила в свое время перед наукой задачу создания веществ и материалов, содержащих не более тысячной доли нежелательных примесей.
Электронная техника ужесточила эти требования до миллионных долей. А техника передачи информации с помощью волоконной оптики - уже до миллиардных.
Вообще-то существуют жесткие параметры, которым должно соответствовать вещество, если оно "претендует"
на звание высокочистого: концентрация примесей в нем не может превышать десятитысячной доли процента.
Вещества эти - материальная основа ряда отраслей техники и промышленности, определяющих сегодня темпы и уровень научно-технического прогресса. По целевому назначению высокочистые вещества - это полупроводниковые, оптические материалы, материалы для микроэлектроники и электронной техники. Вот почему во всем мире так активно ведутся работы по созданию и совершенствованию методов их получения.
Существенный вклад в решение этой проблемы внесен в последнее время советским академиком Г. Г. Девятых.
Вместе с учениками и соратниками ученый провел обширный цикл исследований по разработке методов получения высокочистых летучих веществ. Объектом изучения стали простые вещества, летучие гидриды (соединения металла с водородом), металлорганические (имеющие связи металл - углерод) соединения. Дело в том, что в высокочистом состоянии они просто необходимы и для нужд народного хозяйства, и для исследовательских целей. Причем разнообразные материалы, получаемые на их основе, могут быть и в виде массивных образцов, и в виде тонких пленок.
И все же, чтобы по достоинству оценить труд, выполненный академиком, необходимо знать все его слагаемые.
А они, как и подобает научным разработкам, организовинным оптимальным образом, состоят из трех компонентов: познание изучаемого объекта или явления; создание на оспове полученных знаний нового (материала, прибора, процесса) и, наконец практическая реализация познанного и созданного.