Новые материалы и экономика. Вольфрамовые нити. Порошковая и обычная ковка, страница 2

Объем поставок новых, или персПеКТИВНЫХ, материалов составляет около 70 млрд. долл, т. е. примерно 14 ⁰70 объема поставок всех материалов. В производстве новых материалов занято около 10 ⁰70 всей рабочей силы в материалопроизводящей промышленности. Перспективные материалы влияют не только на занятость в промышленности, но и на все другие стороны экономики. Связано это с тем, что они не являются конечным продуктом: из этих материалов изготовляют и собирают детали и узлы таких крупных и сложных систем, как самолеты , космические аппараты , электронные приборы и автомобили. Новые материалы необходимы для дальнейшего развития и других отраслей промышленности. Фактически прогресс в материаловедении определяет темпы роста ключевых секторов экономики.

Например, в вычислительной технике для сохранения достигнутых темпов роста скорости обработки информации необходимо найти пути, позволяющие преодолеть ограничения, налагаемые фундаментальными физическими законами. Для того чтобы плотность ячеек памяти превзошла теоретический предел в 100 млн. элементов на кристалл , необходимо обратиться к технологии, основанной на квантовых эффектах с «вовлечением» всего лишь нескольких элементарных частиц или даже на биологических моделях. Быстро растущие требования к средствам связи стимулируют ра;витие производства сверхчистого стекла и других материалов для генерирования и обработки оптиЧеСКИХ сигналов.

В авиационной и космической тех-

                         ОБЫЧНАЯ КОВКА                                                          ПОРОШКОВАЯ КОВКА

                       (3,62 ДОЛЛ./ДЕТАЛЬ)                                                         (3,22 ДОЛЛ.!ДЕТАЛЬ)

«КОНКУРЕНЦИЯ» между процессами может влиять на использование материалов так же, как и «конкуренция» между материалами. На диаграммах представены составляющие стоимости производства шатунов автомобильных двигатеей традиционной ковкой и новым методом «порошковой ковки». Матрица для порошковой ковки стоит дороже, чем обычный ковочный штамп, однако новый метод требует меньших затрат труда и дает заготовку более точных размеров, что уменьшает потери металла при окончательной обработке. В результате новый метод оказывается экономически более выгодным.

НИКЕЛЬ

АЛЮМИНИЙ

4,5

3,5

2,5

2,0

1,5

                                         0,5                                                 1,5                     2,0                      2,5                   3,0

ГОДОВАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ УСТАНОВКИ, МЛН. ФУНТОВ

ЗТОИМОСТЬ быстроотвержденных металлических порошков может быть сникена при увеличении мощности установки. Кривая показывает ожидаемое сникение стоимости порошков никеля и алюминия. Предполагается увеличение ;проса на такие порошки в авиационной промышленности. быстроотвержденчьпй алюминий может использоваться в конструкции фюзеляжей, а никель — в

нике снижение веса конс грукций приводит непосредственно к увеличению полезного груза или экономии ТОПЛИва. Для создания «Восточного экспресса» сверхзвукового пассажирскоро авиалайнера, способно[ о

летать со скоростью 8 М ( М единица скорости движения тела в среде, равная скорости звука. — Ред.) и покрывать расстояние от НьюИорка до Токио за 3 ч, — необходимы новые материалы, выдерживающие

температуры до 1800 ^о с. Создание лопаток турбин и других элементов двигателей, способных работать при более высоких температурах (повышение рабочих температур ведет к экономии топлива), невозможно без новых композиционных материалов и сплавов. В автомобильной промышленности дЛЯ повышения экономичности все шире применяются высокопрочные пластмассы в конструкции кузовов, а также разрабатываются автомобильные двигатели с деталями из керамики. Некоторые новые материалы, первоначально созданные для иных целей, нашли применение и в медицине, в частности в восстановительной хирургии.