Техника - молодёжи 1983-11, страница 60

ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

МОТАЛЬНАЯ МАШИНА

ватт-часов. Так вот, если бы сердечники были изготовлены из металлических стекол, то от двух третей до трех четвертей этих потерь могло бы быть предотвращено. Как считает ведущий специалист Электроэнергетического института (США) Э. Нортон, подобные трансформаторы войдут в обиход через 5—6 лет. Так это или нет, но сейчас фирмы «Дженерал электрик» и «Вестингауз» уже налаживают выпуск опытных образцов.

Разумеется, аморфным магнетикам найдется и другое применение. Скажем, при изготовлении статоров, роторов электромоторов и бесконтактных силовых переключателей, управляющих передачей гигантских импульсов тока; магнитной памяти компьютеров, в единице объема которой «умещается» в 25 раз больше информации, чем в используемой ныне, и головок для магнитофона, служащих гораздо дольше и обеспечивающих намного лучшее качество записи и воспроизведения звука; наконец, самих магнитофонных лент, обладающих уникальными свойствами (кстати, о выпуске их на чехословацком заводе «Тесла» сообщалось в № 10 с. г.)...

Аморфные сплавы способны противостоять химическому воздействию, им не страшна даже серная кислота. А раз так, то их можно использовать в качестве антикоррозийного покрытия или, допустим, биосовместимого материала при создании имплантантов — искусственных заменителей человеческих органов.

Некоторые сплавы в 10 раз тверже лучшей высококачественной стали. Они прочны на разрыв и стирание. И в то же время ковки, поддаются формовке. О важности сочетания этих обычно взаимоисключающих свойств не приходится говорить.

Электрическое сопротивление металлических стекол в 10 раз выше, чем у металла. Отдельные их виды обладают пьезоэффектом, причем преобразуют механическую энергию в электрическую более эффективно, чем пьезоэлектрические кри

РАЗЛИВОЧНАЯ МАШИНА

МЕТАЛЛИЧЕСКОЕ СТЕКЛО

К 4-й стр. обножки

ЮРИЙ ФЕДОРОВ, инженер

Казалось бы, абсурдное сочетание слов. Трудно найти вещества со столь разнящимися свойствами, как металл и стекло. С одной стороны, четкая кристаллическая структура, строго периодическое расположение атомов. Металлы обладают достаточной деформируемостью, вязкостью, тепло- и электропроводностью, чувствительны к агрессивной среде. С другой же — хаотическое, аморфное нагромождение атомов, полное отсутствие какой-либо пространственной регулярности. Недаром же стекла называют переохлажденными жидкостями. Они весьма хрупки, хорошие изоляторы и стойко противостоят коррозии. И все же есть материал, в котором сочетаются свойства как металла, так и стекла.

Этот материал можно получить, если жидкий сплав охладить со скоростью, превышающей скорость его кристаллизации. Случайная структура расплава как бы «замо-раживается» во время затвердевания. Столь стремительного охлаждения можно добиться, если, например, вылить струю расплава на быстро вращающийся барабан. В результате образуется лента сплава толщиной несколько десятков микрон и шириной до десятков сантиметров. В принципе ничто не мешает получить в аморфном состоянии и чистый металл. Однако на практике используют только сплавы, например типа «металл — металлоид», в которых последний играет роль аморфизирующей добавки. Металлоиды повышают температуру кристаллизации аморфного вещества и расширяют температурный интервал его возможных применений.

Существуют также и другие приемы — электроосаждение, химическое осаждение. С их помощью получают тонкие слои аморфного сплава на подложках. Здесь роль аморфизирующих добавок сводится к замедлению процессов диффузии атомов металла, что препятствует формированию кристаллитов.

Но наиболее технологичны методы, связанные именно с быстрым охлаждением расплава. В нашей стране полупромышленная технология получения таких сплавов разработана в Центральном научно-исследовательском институте черной металлургии, в Институте физики твердого тела АН СССР и ряде других организаций. Активно проводятся исследования в этом направлении и за рубежом — в Японии, США, Англии, ФРГ...

Чем же вызван такой всеобщий интерес к металлическим стеклам? Прежде всего тем, что они обладают уникальными свойствами. Многие эти сплавы ферромагнитные и относятся к категории маг-нитомягких материалов. Поскольку они аморфны, в них нет преимущественного направления намагничивания. Здесь все направления равноценны, а потому при изменении магнитного потока нет надобности в больших затратах энергии. Факт весьма примечательный, сулящий скачок в улучшении технических параметров таких электрических установок, как трансформаторы. При работе трансформатора его сердечник намагничивается и размагничивается 100 раз в секунду. В связи с этим возникают электрические потери из-за гистерезиса, вихревых токов и иных причин, проявляющихся в виде рассеиваемого тепла. Правда, они составляют менее 2% мощности, что не кажется такой уж расточительностью. Но в типичной электрораспределительной системе насчитывается 4—6 ступеней изменения напряжения — значит, величина потерь соответственно возрастает. Например, в США, где действуют 40 млн. распределительных трансформаторов, общие потери достигают нескольких миллиардов кило