поддержка
проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку!И мы
разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на
e-mail
Статистика
Мартин Клапрот совершает открытие. - Что вам приснилось? -
Библейское предание. - "Ищу работу". - Постоянный спутник. - Серьезные
разногласия. - Потери в кислоте. - Многогранная деятельность. - Не
опасаясь перегрева. - В поисках призвания. - Судьбы "братьев".-
"Посторонним вход воспрещен". - Реактор "Наутилуса". - Заслуги и грехи.
- Проблема за проблемой. - Богатства в отвалах. - На океанском берегу. -
Побочные "профессии". - Лампа Нернста. - Что происходит в Монлуи? -
"Столица солнца". -Явное недоразумение.
В 1789 году немецкий химик член Берлинской Академии наук Мартин
Генрих Клапрот, анализируя одну из разновидностей минерала циркона,
обнаружил новый элемент, который он назвал цирконием. Благодаря красивой
окраске - золотистой, оранжевой, розовой - циркон еще в эпоху Александра
Македонского считался драгоценным камнем. Название минерала происходит,
по-видимому, от арабского слова "царгун" - золотистый.
Циркон (в литературе встречаются и другие названия этого минерала:
гиацинт, яцинт, яргон, джаргон) использовали в старину не только как
украшение, но и как амулет, который "сердце обвеселит, и кручину и
неподобные мысли отгоняет, разум и честь умножает". Один из
древнерусских эскулапов с профессиональной осведомленностью утверждал в
своем труде о медицине, что тот, "кто яхонт червленный при себе носит,
снов страшных и лихих не увидит, скрепит сердце свое и в людях честен
будет".
В свободном виде цирконий впервые был выделен в 1824 году шведским
химиком Иенсом Берцелиусом. Однако получить чистый цирконий в те времена
не представлялось возможным, и физические свойства этого металла долгое
время не были изучены. В течение десятков лет цирконий, подобно многим
другим ценнейшим металлам, не мог найти себе занятие "по душе", в то
время как такие металлы, как железо, медь, свинец, умели показать товар
лицом и потому не страдали от отсутствия предложений.
Только в начале нашего века ученым удалось получить свободный от
примесей цирконий и тщательно исследовать свойства этого металла.
Оказалось, что у него есть постоянный спутник - гафний. Более 130 лет
химики "не замечали, что гафний присутствует (причем иногда в довольно
больших количествах) в цирконии. Объясняется это сходством их химических
свойств. Впрочем, по некоторым вопросам у этих элементов имеются
серьезные "разногласия", но об этом будет рассказано несколько ниже.
Чистый цирконий - внешне похожий на сталь, но более прочный металл,
обладающий высокой пластичностью. Одно из замечательных свойств циркония
- его исключительная стойкость ко многим агрессивным средам. По
антикоррозийным качествам цирконий превосходит такие стойкие металлы,
как ниобий и титан. Нержавеющая сталь теряет в пятипроцентной соляной
кислоте при 60°С примерно 2,6 миллиметра в год, титан - около 1
миллиметра, а цирконий - в 1000 раз меньше. Особенно велико
сопротивление циркония действию щелочей; в этом отношении ему уступает
даже тантал, который по праву снискал себе репутацию выдающегося борца с
коррозией. Благодаря своей высокой коррозионной стойкости цирконий нашел
применение в столь ответственной области медицины, как нейрохирургия. Из
сплавов циркония изготовляют кровеостанавливающие зажимы, хирургический
инструмент, а в ряде случаев даже нити для наложения швов при операциях
мозга.
После того как ученые заметили, что добавки циркония к стали
значительно улучшают многие ее свойства, цирконий был возведен в ранг
ценного легирующего элемента. Деятельность циркония на этом поприще
многогранна: он повышает твердость и прочность стали, улучшает ее
обрабатываемость, прокаливаемость, свариваемость, благоприятно влияет на
жидкотекучесть стали, измельчает содержащиеся в ней сульфиды, делает
структуру металла мелкозернистой.
При введении циркония в конструкционную сталь заметно возрастает ее
окалиностойкость: потери в весе стали марок 40-45, в которой содержится
0,16-0,37% циркония, после трехчасовой выдержки при 820°С примерно в 6-7
раз меньше, чем той же стали, но не легированной цирконием.
Цирконий значительно повышает и коррозионную стойкость конструкционных
сталей. Так, после трехмесячного пребывания в воде стали марки 20Г
потеря в весе в пересчете на 1 квадратный метр составила 16,3 грамма, в
то время как образец той же стали, но с добавкой 0,19% циркония,
"похудел" лишь на 7,6 грамма.
Циркониевую сталь можно нагревать до достаточно высоких температур, не
опасаясь перегрева. Это позволяет интенсифицировать процессы ковки,
штамповки, термообработки, цементации металла.
Плотная мелкозернистая структура и высокая прочность циркониевой стали в
сочетании с хорошей жидкотекучестью позволяют изготовлять из нее отливки
с более тонкими стенками, чем из обычной стали. Например, из стали 40Х с
цирконием были отлиты опытные тонкостенные детали со стенками толщиной 2
миллиметра; толщина стенок этих деталей из стали 40Х, не содержащей
циркония, составляла не менее 5-6 миллиметров.
