Этапы развития науки о металлах. Материалы нашего времени. Керамические материалы. Композиционные материалы. Синтетические полимерные материалы, страница 3

Однако, лавры индийских кузнецов по изготовлению булатной стали и изделий из нее не оставляли в покое многих мастеров из других стран. Они пытались воспроизвести булатную сталь . Одними из первых такие попытки предприняли оружейники древнего города Дамаска. Пытаясь сымитировать узор булатной стали дамасские мастера сплетали вместе проволоку или ленту из мягкого железа и твердой стали. После этого их сваривали кузнечной сваркой в один кусок. Однако, как ни старались кузнецы менять силу и направление ударов, получаемый рисунок всегда повторялся, в отличие от булатной стали. Следовательно, получить настоящую булатную сталь они так и не смогли. Но дамасская сталь, т.е. сталь, полученная кузнечной сваркой сплетенных в жгут стальных полос или проволок с разным содержанием углерода, также обладала высокими свойствами.

На Руси многослойную сварную сталь (типа дамасской) называли “харалуг” или “русский булат”. Технология изготовления оружия из такой стали была известна славянским народам в VI веке до н.э.



б

В настоящее время существует много марок как литой, так и деформируемой стали, механические свойства которых превосходят дамасскую сталь. Изделия из этих марок обходятся значительно дешевле. Поэтому в настоящее время дамасская сталь не применяется. Она представляет только исторический интерес.

1.  Металлы нового времени Алюминий

Алюминий был открыт Дэви в 1808 г. Первым, кому ,по-видимому, удалось получить металлический алюминий, был датский ученый Ханс Кристиан Эрстед. В 1825 году в одном из научных журналов он опубликовал статью, в которой написал, что в результате проведенных им опытов образовался “кусок металла, цветом и блеском несколько похожий на олово” Однако это сообщение Эрстеда осталось почти незамеченным, а сам ученый, увлеченный работами по электромагнетизму, не придал своему открытию большого значения.

В 1827 году известный немецкий химик Фридрих Велер разработал свой метод получения алюминия в виде зерен величиной с булавочную головку. Однако уже через 18 лет Велер предложил способ получения алюминия в виде компактной массы.

Через 10 лет после этого, положив в основу метод Велера, французский ученый и промышленник Сент-Клер Девиль сумел разработать технологию получения алюминия в больших количествах.

Промышленную же технологию производства алюминия разработали более 100 лет назад независимо друг от друга два ученых - американец Чарльз Мартин Холл и француз Поль Луи Туссен Эру. В основе этого производства лежит электролиз криолит - глиноземных расплавов.

Интересно,что первоначально из алюминия изготавливали украшения и посуду, которые могли позволить себе только очень богатые люди и царственные особы - настолько она была дорогой.


Чистый алюминий весьма непрочен, однако удельная прочность некоторых его сплавов в полтора раза больше чем у стали.

Чтобы сделать алюминий конструкционным материалом, необходимо добавлять к нему другие металлы для получения прочных сплавов. Эту задачу решали многие ученые, но повезло немецкому исследователю Альфреду Вильну. После многочисленных опытов он обнаружил, что добавки меди и магния в определенных пропорциях повышают прочность алюминия в 3-5 раз. Бще больших результатов он добился после различных способов термической обработки сплава, в частности после закалки. Он же с удивлением обнаружил, что через несколько дней после закалки прочность закаленного сплава возросла еще почти в 2 раза. Он провел еще эксперимент и обнаружил, что в результате термической обработки сплава, сходной в общих чертах с отпуском стали, сплав приобретает мелкоблочную структуру. Обработка эта получила название старения.

Проведя серию экспериментов, Вильм нашел наилучший состав и способ термической обработки своего сплава. Получив патент, он продал его одной немецкой фирме, которая вскоре начала выпускать сплав под названием “дуралюмин” (твердый, крепкий алюминий)

Титан

Титан был впервые открыт английским священником Вильямом Грегором в 1791 г. Он занимался минералогией и химией.

Однажды, исследуя окрестности прихода в долине Менакин Уильям Грегор обнаружил необычный песок. Песок был черный как антрацит, притягивался магнитом. После соответствующих операций с химическими реактивами и последующего упаривания на дне сосуда оказался белый порошок.

Поначалу Грегор решил, что это особый вид извести. Но порошок после прокаливания пожелтел, а при добавлении активированного угля к нему окрасился в голубой цвет. Исследования порошка привели Грегора к выводу, что