Цветной мир
Металлам ищут новое применение
Если прошедший век стал временем расцвета для производителей стали, то наступившее столетие специалисты склонны считать эпохой цветных и редких металлов. Их уникальные свойства должны найти применение не только в новых отраслях, например в телекоммуникации, но и в традиционных видах индустрии, таких как автомобилестроение. Главное для металлургов теперь — предугадать, где именно их продукция может оказаться наиболее востребована. Корреспондент Ъ АЛЕКСАНДР САЗОНОВ попытался обобщить имеющуюся на сегодня информацию о новых областях применения цветных и редких металлов.
С началом бурного развития авиастроения в 50-е годы и, как следствие, ростом производства алюминия мировые цены на этот металл заметно упали. Алюминий стали охотно использовать автомобилестроители, строительные компании и пищевики (для выпуска алюминиевых банок и фольги). Сегодня высокая электро- и теплопроводность алюминия, а также его стойкость к коррозии позволяют компании IBM использовать этот металл при выпуске комплектующих для компьютеров. Финскую Nokia привлекла невысокая плотность, а следовательно легкость алюминия, и из него попробовали сделать корпус для сотового телефона (модель Nokia 8890). Рынок хорошо принял этот аппарат, и теперь дизайнерам компании поручили продолжить разработку телефонов с алюминиевыми корпусами.
Использование алюминия при выпуске кузовов и корпусов для транспортных средств пока широко не распространено. Известно, что компания Audi недавно собрала первый автомобиль с алюминиевым корпусом, однако в серию эта модель еще не запущена. Опыт германского автопроизводителя решили повторить машиностроители Украины: местные производители городского транспорта обратились к Киевскому авиационному предприятию, известному выпуском самолетов "Ан", с предложением создать из чистого алюминия корпус троллейбуса. В России на заводе "Алмаз" в конце 90-х был произведен первый в мире пассажирский паром из высоколегких сплавов алюминия. Судно способно развивать скорость до 107 км/ч, однако заказчиков на эту продукцию пока найти не удается. Кроме того, в России в последние годы развивается программа по изготовлению так называемых райзеров — комплекса бурильного оборудования, сделанного с применением алюминиевых сплавов, для добычи нефти и газа в океане с глубин до трех километров (см. также интервью Владимира Скорнякова на этой странице).
Заинтересовалась алюминием и индустрия спортивных товаров. В гольфе последние пять лет считаются временем титана — именно из его сплавов делаются клюшки как для спортсменов, так и для любителей. Однако производители понимают, что потребителям пора предложить что-то новое. Вполне возможно, что этим новым станут клюшки из композитов и авиационных алюминиевых сплавов, которые в свое время активно применялись в космической промышленности.
Титановым сплавам, в свою очередь, светит большое медицинское будущее. Врачи-ортопеды уже успели оценить прочность и надежность титановых протезов. Из легированного титанового сплава в настоящее время изготовляются и искусственные суставы высокого качества. Этот материал годится и для медицинского инструментария. В строительстве титановые сплавы подходят для производства труб с особо долгим сроком эксплуатации. Пока что экзотично выглядит такая отечественная разработка, как титановые "сапоги-скороходы". Обувь, в подошву которой вмонтированы специальные титановые включения, позволяет человеку двигаться со скоростью до 14 км/ч (обычная скорость ходьбы человека, напомним, 5-7 км/ч) и экономить до 70% мышечной энергии.
Сложно пока складывается судьба бериллиевых сплавов. Если в телекоммуникационном оборудовании они используются достаточно активно на протяжении уже почти десяти лет, то их применение в автомобилестроении вызвало настоящий скандал. Когда конструкторы команды McLaren стали покрывать бериллиевым сплавом цилиндры двигателей болидов "Формулы-1" (для улучшения их износостойкости), конкуренты из Ferrari тут же добились запрета на использование таких машин — сплавы были названы неэкологичными.
Американские ученые из Brookhaven National Laboratory недавно сделали открытие, которое поможет в несколько раз увеличить емкость и срок службы аккумуляторных батарей. Это особый сплав лантана, олова и никеля. Изготовленный из него электрод почти не подвержен коррозии и лучше сохраняет заряд, чем, скажем, кадмиевые аккумуляторы. По мнению ученых, новый тип сплава будет незаменим, когда наступит эпоха электромобилей. Сотрудники российского НИИ текстильных материалов нашли никелю другое применение: они разработали трикотаж, который способен предохранять от электромагнитных излучений. Структура этого необычного трикотажного полотна содержит наряду с обычными нитями тонкую проволоку из стального сплава с высоким содержанием никеля. Костюм из такой материи отражает до 70-90% вредных излучений. Из этой ткани можно шить одежду для радистов и работников телецентров, особо тщательно следящих за своим здоровьем.
Российские стеклодувы недавно нашли интересный способ использовать редкоземельные металлы, или лантаноиды, которые образуют тугоплавкие, нерастворимые в воде оксиды. Добавление этих соединений в стекломассу позволяет получать совершенно необычные цветовые оттенки — от нежно-сиреневого до ярко-розового. В свою очередь, британская фирма Lowther Loudspeaker Systems Ltd., известный производитель широкополосных высокочувствительных динамиков, недавно выпустила новую серию динамиков, при изготовлении которых была применена технология Hi-Ferric также с использованием редкоземельных металлов. Она обеспечивает полный контроль над диффузором динамика во всем спектре слышимых частот и гарантирует беспрецедентно чистое воспроизведение звука.