Юный техник 1966-05, страница 18

Sg^v РАБОТАЕТ ПЛАЗМА

Ракеты и атомные реакторы, мощные газовые турбины и другие новинки XX века потребовали для своего создания сверхтвердых, сверх-жаростоиких и прочих «сверхматериалов». Но когда металлурги, облегченно вздохнув, сказали: «Мы сделали, наконец, сверхпрочный сплав», то никто не спешил ликовать. Надо было сначала создать сверхсверхтвердый инструмент Иначе металлургическая новинка грозила остаться глыбой необработанного металла. В технике сегодняшнего дня обработка металла могла стать «узким местом» Тогда инженеры и физики вспомнили и о плазме.

Известно, что при повышении температуры твердые вещества переходят в жидкое, потом е газообразное состояние, а затем электроны в атомах покидают свои орбиты, и перед нами четвертое состояние вещества — плазма. Поскольку в плазме громадное количество свободных электронов, она отличный проводник тока, хотя сама электрически нейтральна. Не думайте, что вещество в виде плазмы редкость во вселенной. Наоборот плазма представляет собой наиболее распространенное состояние вещества. Солнце, горячие звезды и некоторые межзвездные облака состоят из плазмы.

.В технике ее получают при нагреве газа в мощной электрической дуге. Такие плаз-ш менные горелки, или плазмотроны, дают

плазменную струю с температурой 10—15 тыс. градусов.

Одно из самых интересных и важных применений плазмы — нанесение сверхжаростойких покрытий на детали ракет. В соплах ракетных двигателей температура пламени достигает нескольких тысяч градусов, а скорость истечения раскаленных газов — свыше 1000 м/сек. Кратер вулкана — прохладное место по сравнению с соплом ракеты! На первых порах сопла делали из графита, потом стали применять покрытие графита с вольфрамом, рением, танталом. Но как заставить частицы тугоплавких металлов прочно сцепиться с частицами графита? В пламени плазмотрона.

Через головку плазмотрона пропускают инертный газ, чаще всего аргон. Вместе с газом вводят металлический порошок, который мгновенно расплавляется, и его расплавленные частицы устремляются к поверхности графита, сцепляются с ним. Если в горелку вводить смесь порошков разных металлов и окислов, можно получать покрытия с разнообразными и уникальными свойствами Никакими другими способами этого сделать нельзя.

Толщина напыляемых покрытий — от 0,05 мм до нескольких миллиметров. Но почему бы не пойти дальше? Увеличивая толщину напыляемого слоя, мы получим различные детали, самые сложные по форме, да еще из материалов коюрые не поддаются обработке иным путем. Например, мож