Техника - молодёжи 1975-09, страница 42

тельств на изобретение. А чуть позже эльбор был запатентован во Франции, ФРГ, Бельгии, ЮАР, Англии, Греции, Чехословакии, Италии, ГДР, Венгрии, Болгарии.

Из эльбора можно изготавливать, в сущности, любой абразивный инструмент. Но начали мы промышленное внедрение со шлифовки подшипников на Четвертом государственном подшипниковом заводе. Почему именно там? Да потому, что это производство автоматизированное и высокопроизводительное. Надежный инструмент для них все — и точность, и качество, и программа. За год только от применения эльбора они сэкономили 2 миллиона рублей.

Если затачивать быстрорежущие резцы на кругах из эльбора, то опять-таки стойкость их повышается. А значит, расход дорогой вольфрам содержащей стали снижается — снова экономия.

Дальше — больше: стал вопрос, как быть с магнитными материалами. В современной радиотехнике и электронике без магнитов не обойтись, а они очень хрупкие, их только шлифовкой обрабатывать можно. Но при шлифовке магнит нагревается, и его магнитные свойства ухудшаются. А вот при шлифовке эльбором металл не подвергается сколько-нибудь значительному нагреву, потому что усилие резания эльбора ниже, чем у обычных абразивов, в 2,5 раза. И соответственно ниже температура в месте контакта.

За последнее время мы внедрили в производство 3 тыс. различных инструментов из эльбора, что дало в масштабе страны экономический эффект порядка 100—150 млн. руб. в год. Продолжая научный поиск, мы вместе с Институтом физики высоких давлений создали новую модификацию эльбора — эльбор-Р — поликристаллический спек, который использовали для изготовления режущей кромки резцов и фрез.

Коваль чук встал, подошел к шкафу и показал небольшой цилиндр, в который была заделана режущая кромка из эльбора-Р. Кромка темноватого цвета была похожа на острую каплю и выделялась на более светлом металле резца.

— Этот резец, — продолжал Юрий Матвеевич, — вставляют в резцедержатель и точат металл как обычно. Но уже первые партии резцов не обычных машиностроительных заводах показали, что стойкость эльбора при резании в тридцать-пятьдесят раз выше, чем у обычных инструментальных сталей, а производительность у толковых токарей сразу вырастает в два-три раза.

Неожиданно эльбором заинтересовались горняки и строители. При бурении железистых кварцитов — а таких месторождений же

лезной руды в нашей стране очень много, хотя бы та же Курская магнитная аномалия, — необходим очень твердый и относительно дешевый инструмент. Ведь некоторые лороды железистых кварцитов такие твердые, что ими можно стекло резать. По просьбе горняков мы сделали несколько образцов, они попробовали. И так эльбор им приглянулся, что теперь мы стали разрабатывать для н.их буровой инструмент. Строители раньше пользовались сверлами с победитовым наконечником, но когда такое сверло натыкалось в бетоне на арматуру, то оно тотчас же тупилось. А сверла из эльбора режут и арматуру. И за границу мы много нового инструмента продаем.

Хлопот с эльбором хватало тогда нам всем — и инженерам, и ученым, и рабочим. Но теперь, когда мы добились успеха, нам, конечно, радостно, что в достижениях отечественного машиностроения есть доля и нашего труда.

3. Удивительные грани возможностей

Инструменту из алмаза и эльбора была посвящена большая часть экспозиции выставки «Алмаз-75». Но один из дипломов выставки получила разработка, использующая алмаз для отвода тепла от полупроводниковых элементов. Цепочка связей привела нас в Физический институт Академии наук имени Лебедева, где кандидатами технических наук Е. Коноровой, С. Козловым и другими учеными под руководством доктора физико-математических наук В. Вавилова ведутся исследования уникальных свойств алмаза. И раскрылись удивительные факты.

Счетчик Гейгера использовался для регистрации ядерного излучения еще в конце прошлого века, в большинстве современных приборов его заменили кристаллы германия и кремния, но честь быть первым кристаллическим детектором принадлежит их «родственнику» по периодической системе Менделеева — алмазу. Еще в 1945 году Ван Херден предложил использовать его для регистрации ядерного излучения. В 1947 году были проведены первые опыты по регистрации у-излучения, а в 1948-м — а, р. А первые полупроводниковые детекторы на германии и кремнии появились лишь в 1957 году.

В обычных условиях они эффек

тивнее и точнее алмазных и поэтому вытеснили его из производства. Но в процессе развития науки и техники возникла необходимость в детекторах, работающих при высокой температуре, в агрессивных средах, и внимание ученых вновь и вновь обращалось к алмазу.

Главным недостатком алмаза оказалась его малая электрическая проводимость. Нейтральность кристалла не успевала восстанавливаться после прохождения через него ионизующей частицы. В результате внутри накапливался пространственный заряд, и при неизменном излучении счетчик со временем показывал все меньше и меньше проходящих через него частиц. Е. Ко-норова и С. Козлов, исследуя свойства алмазных детекторов, пришли к выводу, что главная причина этого — контактная поверхность между кристаллом и токосъемным металлом. Вместо вакуумного напыления золота с обеих сторон они на облучаемой стороне пластинки оставили прежний контакт, а на противоположную химическим осаждением нанесли платину и подвергли термообработке Результаты не заставили себя ждать (рис. на стр. 41 в центре).

Как же получаются современные алмазные детекторы? Кристаллы распиливаются в направлениях наиболее легкой обработки, и получаются пластинки площадью от 2 мм² до 9 мм² и толщиной не более 0,3 мм. Для снятия механических напряжений пластинки отжигаются в глубоком вакууме, не ниже 10 ⁵ тор. Температура отжига 1000— 1300" С. Затем наносятся контактные слои металла, и миниатюрный детектор готов. Помимо высокой механической и химической стойкости, он обладает еще одним, пожалуй главным, достоинством — может работать при высоких температурах. Нагревание до 200^е С вообще никак на нем не сказывалось, а выше, до 600° С, продолжался счет ионизирующих частиц, хотя и с меньшей точностью.

На новый детектор неожиданно обратили внимание медики. Определяя степень поражения облученного тела по показаниям прежних счетчиков, им приходилось заниматься сложными расчетами. Кроме того, различные излучения, регистрируясь в приборе, как близкие или одинаковые, воздействовали на органические ткани по-разному. А алмаз оказался тканеподобным материалом, то есть ионизировался так же, как и органическая ткань. Значит, достаточно замерить степень ионизации алмаза, как мы будем иметь точное представление о степени поражения ткани.

Алмаз оказался достойным соперником германию и кремнию не

40