Юный техник 1957-10, страница 78

ЗОННАЯ ПЛАВКА

Инженер Рунавишнинов

102 элемента насчитывается ныне в периодической таблице Менделеева, и 63 нз них добываются в Советском Союзе в промышленном масштабе. А ведь всего 40 лет назад в царской России использовали в народном хозяйстве, всего 16 элементов.

В последнее время особое внимание уделяется редким элементам и их соединениям. Они все больше и больше проникают в самые различные отрасли народного хозяйства.

Радиотелескопы, счетно-решающие машины. приемники на полупроводниках, сверхпрочные жаростойкие сплавы, хирургический инструмент, машины для производства искусственного шелка — вот далеко не полный перечень того, что не обходится без редких элементов. Многие из элементов перестают быть редкими, потому что найдены способы их промышленного получения, как было в свое время с алюминием.

Есть хорошая русская поговорка: «Чистота — залог здоровья». Металлурги переделали ее на свой лад. «Чистота — залог успеха», — говорят они. В самом деле, иногда присутствие ничтожной примеси постороннего элемента в каком-нибудь металле или сплаве делает совершенно невозможным использование его. Так, например, если в расщепляющемся радиоактивном веществе окажется всего одна стомиллионная доля элемента бора, то цепная реакция останавливается, атомный котел перестает работать. Примеси резко изменяют свойства .металлов. Чтобы разорвать проволочку сечением в 1 мм2, сделанную из бериллия с О,5о/₀ примесей, требуется усилие в 160 кг, а если примесей будет 0,01o/„, то разрывное усилие составит всего 60 кг.

В настоящее время научились получать металлы удивитель

ной чистоты, чище чем лекарства в аптеке. Взять хотя бы германий — металл, идущий на изготовление полупроводниковых приборов. Новым способом — войной плавкой — получен металл, в котором на 10 млрд. атомов германия приходится всего лишь один атом примесей.

Что же такое зонная плавка?

Вы знаете, наверно, что при охлаждении соленой морской воды получается лед, не содержащий соли: она остается в воде. То же самое произошло бы при затвердевании расплавленного металла.

Однако если металл затвердевает в каком-то сосуде, то все примеси остаются в металле. Если бы удалось сделать так, чтобы в этом сосуде все время оставалась бы какая-то часть жидкого металла, то примеси уходили бы в иее, а затвердевший металл получался бы чистым.

Посмотрите на цветную вкладку. 13 центре ее изображена схема процесса плавки, идущей в специальной электрической индукционной печи. Она устроена так, что загрязненный примесями металл плавится не ве'сь сразу, а только в определенных зонах; причем эти зоны очень медленно, со скоростью всего нескольких миллиметров в час, передвигаются вдоль длинного слитка Перед расплавленной зоной — загрязненный металл, а за ней — твердый металл, уже очищенный от примесей.

Примеси переходят в расплавленную зону и постепенно накапливаются в ней, а в охлаждаемой части слитка, примыкающей непосредственно к жидкой зоне. получается металл с высокой степенью очистки. Так получают ванадий, висмут. германий, галлий.

Чтобы металлы в процессе плавки ие окислялись, ее ведут в атмосфере инертного газа, не соединяющегося с дан-

ТАК БЫЛО

ОТЕЦ ГОРОДА

«На вопрос, с какой мыслью встретил Новый год. и. д. [исполняющий должность] московского городского головы В. Д. Брянский ответил кратко, но достаточно определенно: — Никакой мысли не было».

(Газета «Голос Мо:квы» от 3 января 1914 г.)

64