مواد فضایی پیشرفته حقایق جالب و نکات مفید

"استفاده از فلزات" - جیوه برای پر کردن دماسنج استفاده می شود. امروزه بسیاری از اشیایی که در زندگی استفاده می کنیم از فلز ساخته شده اند. مارکوس اورلیوس. لوازم خیاطی نیز از فولاد ساخته شده است. رسانای خوب گرما و الکتریسیته (در رتبه دوم بعد از نقره). از فولاد برای ساخت ظروف خانگی استفاده می شود. فلزات در زندگی ما

"درس فلزات" - فلزات. رنگی 10 درصد ادغام شیمی با سایر دروس آهن اضافی فرد را به موجودی تهاجمی با شخصیتی بی رحمانه و خودخواه تبدیل می کند. عناصر شیمیایی تشکیل دهنده بدن انسان. به نظر می رسد افراد پرحرف به دلیل... فراوانی جیوه در بدن، عاشق حرف زدن هستند. طلا در بدن افراد بیهوده و متکبر غالب است.

"عناصر فلزی" - قلع (لاتین. قلع قبلاً در هزاره چهارم قبل از میلاد برای انسان شناخته شده بود. عصر برنز. پل آنیچکوف در سنت پترزبورگ. ریخته گری آهن. سدیم. توپ تزار. طلا دارای هدایت حرارتی فوق العاده بالا و مقاومت الکتریکی پایینی است. سوزن دوخت دیسکوبولوس رودز)، فلز نرم و قلیایی به رنگ سفید.

"خوردگی فلز" - خواص عمومی و تولید. به تخریب فلزات و آلیاژها تحت تأثیر محیط، خوردگی می گویند. خوردگی فلزات. خوردگی فلزات روشهای بدست آوردن فلزات. چه چیزی یاد خواهید گرفت (طرح مطالعه موضوعی). اتصال فلزی. فلزات در زندگی ما از بین دو فلز، فلز فعال تر خورده می شود.

"ویژگی های فلزات" - آهن. زنگ زدگی و خوردگی فلزات. هدایت الکتریکی خوب فلزات تقریباً 70 درصد از کل عناصر شیمیایی را تشکیل می دهند. فلزات یکی از پایه های تمدن در سیاره زمین را تشکیل می دهند. مشخصات کلی مقادیر زیادی سدیم و منیزیم در آب دریا یافت می شود: - 1.05٪، - 0.12٪. انواع فلزات.

"فلزات غیر آهنی" - لوله کیمبرلیت "میر"، قطر 1500 متر، عمق 500 متر ذوب آلومینیوم. قلع آلومینیوم مس تنگستن نیکل مولیبدن منیزیم نقره. فلزات غیرآهنی در برابر حرارت مقاوم هستند، جریان الکتریسیته را به خوبی هدایت می کنند و زنگ نمی زنند. تیتانیوم طلا مس تنگستن روی سرب قلع آلومینیوم. فلزات غیر آهنی سبک.

یک ماه دیگر دقیقاً نیم قرن از اولین پرتاب موشک R-7 که در 15 می 1957 انجام شد می گذرد. این موشک که هنوز همه فضانوردان ما را حمل می کند، یک پیروزی بی قید و شرط ایده طراحی بر مصالح ساختمانی است. جالب است که دقیقاً 30 سال پس از پرتاب آن، در 15 می 1987، اولین پرتاب موشک انرجیا انجام شد که برعکس، از مواد عجیب و غریب زیادی استفاده شد که 30 سال پیش در دسترس نبودند.

هنگامی که استالین وظیفه کپی برداری از V-2 را بر عهده کورولف گذاشت، بسیاری از مواد آن برای صنعت آن زمان شوروی جدید بود، اما تا سال 1955 مشکلاتی که می توانست طراحان را از اجرای ایده ها باز دارد، از بین رفته بود. چه کسی می داند، مواد مورد استفاده برای ایجاد موشک R-7، حتی در سال 1955، با تازگی خود متمایز نشد - از این گذشته، لازم بود در طول تولید انبوه موشک، هزینه های زمان و هزینه در نظر گرفته شود. بنابراین، اساس طراحی آن آلیاژهای آلومینیوم طولانی مدت توسعه یافته بود.

پیش از این، مد روز بود که آلومینیوم را "فلز بالدار" نامیدند و تأکید می کردند که اگر سازه ای روی زمین یا روی ریل سوار نمی شود، اما پرواز می کند، باید از آلومینیوم ساخته شود. در واقع فلزات بالدار زیادی وجود دارد و این تعریف مدتهاست که از مد افتاده است. شکی نیست که آلومینیوم خوب است، کاملاً ارزان است، آلیاژهای آن نسبتاً قوی هستند، پردازش آن آسان است و غیره. اما شما نمی توانید هواپیما را به تنهایی از آلومینیوم بسازید و در یک هواپیمای پیستونی، چوب کاملاً مناسب است (حتی موشک R-7 دارای پارتیشن های تخته سه لا در محفظه ابزار است!). آلومینیوم از هوانوردی به ارث رسید و فناوری موشکی شروع به استفاده از این فلز کرد. اما اینجا بود که باریکی توانایی های او آشکار شد.

آلومینیوم

"فلز بالدار" مورد علاقه طراحان هواپیما. آلومینیوم خالص سه برابر سبک تر از فولاد است، بسیار انعطاف پذیر است، اما خیلی قوی نیست.

برای اینکه به یک ماده ساختاری خوب تبدیل شود، باید آلیاژهایی از آن ساخته شود. از نظر تاریخی، اولین آلیاژ دورالومین (دورالومین، دورالومین، همانطور که اغلب آن را می نامیم) بود - این نام توسط یک شرکت آلمانی به آلیاژ داده شد که اولین بار در سال 1909 آن را پیشنهاد کرد (از نام شهر Duren). این آلیاژ علاوه بر آلومینیوم حاوی مقادیر کمی مس و منگنز است که استحکام و سفتی آن را به طرز چشمگیری افزایش می دهد. اما دورالومین معایبی نیز دارد: نمی توان آن را جوش داد و مهر و موم کردن آن دشوار است (نیاز به عملیات حرارتی دارد). با گذشت زمان استحکام کامل پیدا می کند، این فرآیند "پیری" نامیده می شود و پس از عملیات حرارتی آلیاژ باید دوباره کهنه شود. بنابراین، قطعات از آن با پرچ و پیچ و مهره متصل می شوند.

در یک موشک فقط برای محفظه های "خشک" مناسب است - طراحی پرچ شده سفتی تحت فشار را تضمین نمی کند. آلیاژهای حاوی منیزیم (معمولاً بیش از 6٪) می توانند تغییر شکل داده و جوش داده شوند. آنها بیشترین فراوانی را در موشک R-7 دارند (به ویژه، تمام تانک ها از آنها ساخته شده اند).

مهندسان آمریکایی آلیاژهای آلومینیومی قوی تری را در اختیار داشتند که حاوی بیش از دوازده جزء مختلف بود. اما اول از همه، آلیاژهای ما از نظر دامنه خواص از آلیاژهای اقیانوس پایین تر بودند. واضح است که نمونه های مختلف ممکن است کمی از نظر ترکیب متفاوت باشند و این منجر به تفاوت در خواص مکانیکی می شود. در طراحی، اغلب باید نه بر استحکام متوسط، بلکه بر استحکام حداقل یا تضمین شده تکیه کرد، که در آلیاژهای ما می تواند به طور قابل توجهی کمتر از حد متوسط ​​باشد.

در ربع آخر قرن بیستم، پیشرفت در متالورژی منجر به ظهور آلیاژهای آلومینیوم-لیتیوم شد. اگر قبلاً مواد افزودنی به آلومینیوم فقط افزایش استحکام را هدف قرار می دادند، لیتیوم این امکان را فراهم می کرد که آلیاژ را به میزان قابل توجهی سبک تر کند. مخزن هیدروژن موشک Energia از آلیاژ آلومینیوم-لیتیوم ساخته شده بود و مخازن شاتل اکنون از آن ساخته شده است.

در نهایت، عجیب‌ترین ماده مبتنی بر آلومینیوم، کامپوزیت بورا-آلومینیوم است، که در آن آلومینیوم همان نقش رزین اپوکسی در فایبرگلاس را ایفا می‌کند: الیاف بور با استحکام بالا را در کنار هم نگه می‌دارد. این ماده به تازگی وارد فضانوردی داخلی شده است - یک خرپا از آن بین مخازن آخرین اصلاح مرحله فوقانی DM-SL ساخته شده است که در پروژه پرتاب دریا نقش دارد.

انتخاب طراح در 50 سال گذشته بسیار غنی تر شده است. با این وجود، هم در آن زمان و هم اکنون، آلومینیوم فلز شماره 1 در یک موشک است. اما، البته، تعدادی فلز دیگر وجود دارد که بدون آنها موشک نمی تواند پرواز کند.

عنصری غیر قابل تعویض از هر سازه مهندسی. آهن، به شکل انواع فولادهای ضد زنگ با استحکام بالا، دومین فلز پرمصرف در موشک است.

هر جا که بار روی یک سازه بزرگ توزیع نشود، بلکه در یک نقطه یا چند نقطه متمرکز شود، فولاد بر آلومینیوم پیروز می شود.

فولاد سفت تر است - سازه ای از فولاد که ابعاد آن نباید تحت بار "شناور" باشد، تقریباً همیشه فشرده تر و گاهی حتی سبک تر از آلومینیوم است. فولاد لرزش را بسیار بهتر تحمل می کند، در برابر گرما تحمل بیشتری دارد، فولاد ارزان تر است، به استثنای انواع عجیب و غریب، فولاد، در نهایت، برای ساختار پرتاب مورد نیاز است، بدون آن یک موشک - خوب، می دانید ...

تانک های موشک نوح می توانند فولادی باشند. شگفت انگیز؟ بله با این حال، اولین موشک بین قاره ای آمریکایی اطلس از مخازن ساخته شده از فولاد ضد زنگ جداره نازک استفاده کرد. برای اینکه موشک فولادی بر موشک آلومینیومی پیروز شود، چیزهای زیادی باید به طور اساسی تغییر می کرد. ضخامت دیواره مخازن در نزدیکی محفظه موتور به 1.27 میلی متر (1/20 اینچ) رسید، ورق های نازک تر در بالاتر استفاده شد و در بالای مخزن نفت سفید ضخامت آن تنها 0.254 میلی متر (0.01 اینچ) بود. و مرحله بالایی هیدروژن سنتاور که طبق همین اصل ساخته شده است، دارای دیواره ای به ضخامت یک تیغ است - 0.127 میلی متر!

چنین دیوار نازکی حتی تحت وزن خود فرو می ریزد، بنابراین فقط به دلیل فشار داخلی شکل خود را حفظ می کند: از لحظه ساخت، مخازن مهر و موم شده، باد می شوند و با افزایش فشار داخلی ذخیره می شوند.

در طول فرآیند ساخت، دیوارها توسط نگهدارنده های مخصوص از داخل پشتیبانی می شوند. سخت ترین مرحله این فرآیند جوش دادن قسمت پایین به قسمت استوانه ای است. تیپ ها هر چهار ساعت یکبار یکدیگر را تعویض می کردند. در همان زمان یکی از دو جفت داخل تانک کار می کرد.

مطمئناً کار آسانی نیست. اما روی این موشک بود که جان گلن آمریکایی برای اولین بار وارد مدار شد. و سپس تاریخ با شکوه و طولانی داشت و بلوک سنتور تا به امروز پرواز می کند. به هر حال، V-2 همچنین دارای بدنه فولادی بود - فولاد فقط روی موشک R-5 کاملا رها شد، جایی که بدنه فولادی به دلیل سرجنگی قابل جدا شدن غیر ضروری بود.

چه فلزی را می توان «از نظر قدرت موشکی» در رتبه سوم قرار داد؟ پاسخ ممکن است واضح به نظر برسد. تیتانیوم؟ معلوم است که اصلا.

فلز اصلی تکنولوژی الکتریکی و حرارتی. خوب عجیب نیست؟ بسیار سنگین، نه خیلی قوی، در مقایسه با فولاد - قابل ذوب، نرم، در مقایسه با آلومینیوم - گران است، اما با این وجود یک فلز غیر قابل تعویض.

همه چیز در مورد هدایت حرارتی هیولایی مس است - ده برابر بیشتر از فولاد ارزان قیمت و چهل برابر بیشتر از فولاد ضد زنگ گران قیمت است. آلومینیوم همچنین از نظر هدایت حرارتی و در عین حال از نظر نقطه ذوب از مس پایین تر است. و ما به این هدایت حرارتی دیوانه کننده در قلب موشک - در موتور آن - نیاز داریم. دیواره داخلی موتور موشک از مس ساخته شده است که گرمای سه هزار درجه ای قلب موشک را مهار می کند. برای جلوگیری از ذوب شدن دیوار، آن را کامپوزیت می کنند - خارجی، فولاد، بارهای مکانیکی را تحمل می کند و داخلی، مس، گرما می گیرد.

در شکاف نازک بین دیوارها جریانی از سوخت وجود دارد که از مخزن به داخل موتور می رود و سپس معلوم می شود که مس از فولاد بهتر عمل می کند: واقعیت این است که دمای ذوب یک سوم متفاوت است، اما هدایت حرارتی آن است. ده ها بار بنابراین دیوار فولادی قبل از دیوار مسی می سوزد. رنگ زیبای "مسی" نازل های موتور R-7 در تمام عکس ها و گزارش های تلویزیونی در مورد حمل موشک ها به محل پرتاب به وضوح قابل مشاهده است.

دیواره داخلی "آتش" موتورهای موشک R-7 از مس خالص ساخته نشده است، بلکه از کروم برنز ساخته شده است که فقط 0.8٪ کروم دارد. این تا حدودی هدایت حرارتی را کاهش می دهد، اما در عین حال حداکثر دمای عملیاتی (مقاومت در برابر حرارت) را افزایش می دهد و زندگی را برای فناوران آسان تر می کند - مس خالص بسیار چسبناک است، پردازش آن با برش دشوار است، و دنده ها باید در قسمت داخلی آسیاب شوند. ژاکت، که با آن به بیرونی وصل شده است. ضخامت دیوار برنزی باقیمانده فقط یک میلی متر است.

هرچه نیروی رانش موتور کمتر باشد، شرایط خنک کننده بدتر است - مصرف سوخت کمتر است و سطح نسبی به نسبت بزرگتر است. بنابراین، در موتورهای کم رانش مورد استفاده در فضاپیما، لازم است نه تنها از سوخت برای خنک کردن، بلکه از یک اکسید کننده - اسید نیتریک یا تتروکسید نیتروژن استفاده شود. در چنین مواردی، دیوار مسی برای محافظت باید با کروم در سمتی که اسید جریان دارد پوشانده شود. اما باید این را هم تحمل کنید، زیرا موتوری با دیوار آتش مسی کارآمدتر است.

برای انصاف، بیایید بگوییم که موتورهایی با دیواره داخلی فولادی نیز وجود دارند، اما پارامترهای آنها، متأسفانه، بسیار بدتر است. و این فقط در مورد قدرت یا رانش نیست، نه، پارامتر اصلی کمال موتور - ضربه خاص - در این مورد یک چهارم کمتر می شود، اگر نه یک سوم. برای موتورهای "متوسط" 220 ثانیه، برای موتورهای خوب - 300 ثانیه، و برای بهترین موتورهای "باحال و پیچیده" که سه عدد از آنها در پشت شاتل وجود دارد - 440 ثانیه است نه به خاطر موتورهایی با دیوار مسی که طراحی بسیار عالی دارند، به اندازه هیدروژن مایع. حتی از نظر تئوری ساخت یک موتور نفت سفید مانند این غیرممکن است. با این حال، آلیاژهای مس این امکان را فراهم کردند که تا 98 درصد از بازده نظری آن از سوخت موشک فشرده شود.

فلزی گرانبها که از زمان های قدیم برای بشر شناخته شده است. فلزی که نمی توان بدون آن هیچ جا زندگی کرد. مثل میخی که در شعر معروف از جعل گم شده بود، همه چیز را روی خود نگه می دارد.

اوست که مس و فولاد را در موتور موشک مایع می‌پیوندد و این شاید جوهر عرفانی آن را آشکار کند. هیچ یک از مصالح ساختمانی دیگر هیچ ارتباطی با عرفان ندارد - مسیرهای عرفانی منحصراً در پشت این فلز کشیده شده است. و این مورد در تمام تاریخ استفاده از آن توسط انسان ها بوده است، به طور قابل توجهی طولانی تر از مس یا آهن. در مورد آلومینیوم چه می توانیم بگوییم که فقط در قرن نوزدهم کشف شد و حتی بعداً - در قرن بیستم - نسبتاً ارزان شد.

در طول تمام سال های تمدن بشری، این فلز خارق العاده کاربردهای فراوان و حرفه های گوناگونی داشته است. بسیاری از خواص منحصر به فرد به آن نسبت داده شد. به عنوان مثال، برای مدت طولانی اعتقاد بر این بود که "انواع ارواح شیطانی از او می ترسند."

عیب اصلی این فلز هزینه بالای آن بود، به همین دلیل است که همیشه باید به میزان کم یا بهتر بگوییم عاقلانه از آن استفاده می شد - همانطور که در برنامه بعدی که افراد ناآرام برای آن انتخاب کردند، لازم بود. دیر یا زود جایگزین های دیگری برای آن پیدا شد که به مرور زمان با موفقیت کم و بیش جایگزین آن شد.

امروزه، تقریباً جلوی چشمان ما، از حوزه فعالیت های انسانی شگفت انگیزی مانند عکاسی ناپدید می شود، که برای تقریباً یک قرن و نیم زندگی ما را زیباتر و تواریخ ما را قابل اعتمادتر کرد. و پنجاه (یا بیشتر) سال پیش او شروع به از دست دادن جایگاه خود در یکی از قدیمی ترین صنایع دستی - ضرب سکه کرد. البته، سکه های این فلز هنوز هم امروزه تولید می شوند - اما منحصراً برای سرگرمی ما: آنها مدت هاست که دیگر پول واقعی نیستند و به کالاها - هدیه و کلکسیون تبدیل شده اند.

شاید وقتی فیزیکدانان تله پورت را اختراع کردند و دیگر نیازی به موتورهای موشکی نباشد، آخرین ساعت برای حوزه دیگری از کاربرد آن فرا برسد. اما تاکنون امکان یافتن جایگزین مناسبی برای آن وجود نداشته است و این فلز منحصر به فرد در علم موشک - و همچنین در شکار خون آشام ها - بی رقیب باقی مانده است.

احتمالاً قبلاً حدس زده اید که تمام موارد بالا در مورد نقره صدق می کند. GIRD مدرن و هنوز تنها راه اتصال بخش‌هایی از محفظه احتراق موتورهای موشک، لحیم کاری با لحیم‌های نقره در کوره خلاء یا گاز بی‌اثر است. تلاش برای یافتن لحیم‌های بدون نقره برای این منظور تاکنون به جایی نرسیده است. در برخی مناطق باریک، گاهی اوقات می توان این مشکل را حل کرد - به عنوان مثال، یخچال ها اکنون با استفاده از لحیم کاری مس و فسفر تعمیر می شوند - اما در موتورهای موشک مایع جایگزینی برای نقره وجود ندارد. در محفظه احتراق یک موتور موشک پیشران مایع بزرگ، مقدار آن به صدها گرم و گاهی به یک کیلوگرم می رسد.

نقره به عنوان یک فلز گرانبها نامیده می شود که بر اساس عادت هزاره های قدیمی است. به عنوان مثال بریلیم را در نظر بگیرید. این فلز سه برابر گران‌تر از نقره است، اما این یون در فضاپیماها استفاده می‌شود (البته نه در موشک‌ها، عمدتاً به دلیل توانایی آن در کاهش سرعت و انعکاس نوترون‌ها در راکتورهای هسته‌ای شناخته می‌شود). بعداً به عنوان یک ماده ساختاری مورد استفاده قرار گرفت.

البته فهرست کردن تمام فلزاتی که با افتخار می توان آنها را "بالدار" نامید غیرممکن است و نیازی به این نیست. انحصار فلزات که در اوایل دهه 1950 وجود داشت، مدت‌هاست که توسط پلاستیک‌های تقویت‌شده با فیبر کربن شکسته شده است. فیرینگ های فیبر کربنی که بار محموله و نازل های فیبر کربنی را برای موتورهای مرحله بالایی می پوشانند در حال حاضر وجود دارند و به تدریج شروع به رقابت با قطعات فلزی می کنند.

اما همانطور که از تاریخ می دانیم، مردم تقریباً ده هزار سال است که با فلزات کار می کنند و یافتن جایگزینی معادل برای این مواد چندان آسان نیست.

تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم

شیک ترین فلز عصر فضا.

برخلاف تصور رایج، تیتانیوم در فناوری موشک زیاد استفاده نمی شود - آلیاژهای تیتانیوم عمدتاً برای ساخت سیلندرهای گاز فشار بالا (به ویژه برای هلیوم) استفاده می شود. آلیاژهای تیتانیوم وقتی در مخازن اکسیژن مایع یا هیدروژن مایع قرار می‌گیرند قوی‌تر می‌شوند و در نتیجه وزن کمتری دارند. در فضاپیمای TKS، که هرگز به عنوان فضانورد پرواز نکرد، درایو مکانیسم های اتصال هوای آن در چندین بالن تیتانیوم 36 لیتری با فشار عملیاتی 330 اتمسفر ذخیره می شد. هر یک از این سیلندرها 19 کیلوگرم وزن داشت. این تقریباً پنج برابر سبک تر از قوطی جوشکاری استاندارد با همان ظرفیت است، اما برای نیمی از فشار طراحی شده است!

پالادیوم امیدوارکننده‌ترین فلز از گروه پلاتین در نظر گرفته می‌شود - استخراج آن ساده‌ترین و نسبتاً ارزان است و به دلیل شباهت ویژگی‌ها می‌تواند به راحتی خود پلاتین را جایگزین کند. بیشتر پالادیوم استخراج شده به مهندسی برق، صنایع شیمیایی و جواهرات اختصاص دارد. اخیرا کارشناسان متوجه کمبود پالادیوم در بازار و کاهش ذخایر این فلز شده اند، با وجود اینکه هنوز افزایش شدید قیمت پالادیوم پیش بینی نشده است.

پالادیوم توسط شیمیدان و پالایشگر انگلیسی ویلیام ولاستون کشف شد که سنگ معدن را در آبزیان حل کرد و سپس پلاتین آزاد شده را با کلرید آمونیوم رسوب داد. او با آزمایشات به این نتیجه رسید که سیانید جیوه را به محلول اضافه کرده و پالادیوم سیانید به دست آورد که با حرارت دادن، پالادیوم خالص به دست می آید. ولاستون کشف خود را با داستان های تخیلی تعریف کرد - او به طور ناشناس یک شمش از پالادیوم را برای یکی از تاجران لندن فرستاد و شباهت آن را به پلاتین توصیف کرد. تاجر شمش را برای فروش قرار داد که توجه بسیاری از بازرگانان و دانشمندان را به خود جلب کرد. در مورد فلز جدید جنجال زیادی وجود داشت - مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت، در مورد آن بحث شد و متهم به تقلبی بودن آن شد. پس از مدتی، اعلامیه‌ای در بزرگترین مجله علمی منتشر شد مبنی بر اینکه اهداکننده آن 20 پوند استرلینگ به کسی که همان فلز را در یک سال ساخته است، می‌پردازد. هیچ تلاشی موفقیت آمیز نبود، و در سال 1804 ولاستون به انجمن سلطنتی گزارش داد که همه این کارها انجام شده است. او علاوه بر پالادیوم، رودیوم را نیز کشف کرد، اما چندان مؤثر نبود. این فلز جدید به افتخار سیارک پالاس که یک سال قبل از اختراع فلز کشف شده بود، نام خود را دریافت کرد. در تاریخ، پالادیوم یا پالادیوم نامی بود که به مجسمه مقدس الهه یونان باستان پالاس آتنا داده بودند. اکنون در دنیای علمی یک نشان افتخار وجود دارد - "مدال ولاستون" که از پالادیوم خالص ساخته شده است.

در آن روزها، پلاتین تنها ماده معدنی شناخته شده حاوی پالادیوم بود، اما اکنون حدود 30 ماده به ندرت به شکل قطعات، بیشتر در ترکیب مواد معدنی همراه با پلاتین، سرب، قلع، گوگرد، تلوریم یافت می شود. و دیگران همچنین ترکیبات نادری وجود دارد - پالادیوم پلاتین (40٪) و طلای پالادیوم (تقریبا 10٪). پالادیوم نه تنها در روده های زمین یافت می شود، بی دلیل نیست که آن را یک فلز کیهانی می نامند - آن را در شهاب سنگ های آهن و سنگ یافت می کنند.

تامین کنندگان اصلی پالادیوم به بازار جهانی روسیه، آفریقای جنوبی و کانادا و مصرف کنندگان اصلی آن کشورهای اروپایی، ژاپن و ایالات متحده آمریکا هستند. غنی ترین ذخایر داخلی در اورال و قطب شمال قرار دارد. ما فقط در سال 1922 شروع به تهیه پالادیوم به صورت صنعتی کردیم.

پالادیوم سبک ترین و قابل ذوب ترین پلاتینوئیدها است. این خود را به خوبی به هر نوع پردازش - آهنگری، کشیدن، جوشکاری، نورد می دهد. بی اثر است، در برابر محیط های تهاجمی مقاوم است و در عین حال دارای خواص کاتالیزوری عالی است و قادر به جذب هیدروژن در مقادیر زیاد (تا 950 حجم) است. به لطف این کیفیت، در تولید مبدل های کاتالیزوری برای خودروها ضروری است. کاتالیزورهای پالادیوم همچنین در پالایش نفت و برای تولید سوخت موشک استفاده می‌شوند و تماس‌های پالادیوم اجازه جرقه را نمی‌دهند، بنابراین به طور فعال در مهندسی برق، حتی در موارد پیچیده مانند نظامی یا هوافضا استفاده می‌شوند. مقاومت در برابر حملات شیمیایی، پالادیوم را برای تولید تجهیزات شیمیایی و پزشکی ضروری می کند.

در صنعت جواهرسازی، از پالادیوم برای تولید طلای سفید استفاده می شود - پولیش را به خوبی حفظ می کند و برای مدت طولانی کدر نمی شود. از آن برای ساخت جواهرات و قاب ساعت های گران قیمت استفاده می شود. برای این کاربرد هم از پالادیوم خالص و هم از آلیاژهایی مانند نقره، مس و نیکل استفاده می شود. بالاترین استاندارد پالادیوم برای جواهرات 950 است.

صنعت خودرو بخش عمده ای از پالادیوم استخراج شده را می گیرد، تقریباً 15 درصد به صنایع الکترونیک، 10 درصد به جواهرسازان و بقیه به صنایع شیمیایی و پزشکی می رسد. بیشتر پالادیوم بازیافتی نیز از طریق تحویل و پردازش مبدل های خودرو از صنعت خودرو بازگردانده می شود. شما می توانید کاتالیزور خودروی خود را به شرکت ما بفروشید و ما آن را بازیافت می کنیم تا پالادیوم موجود در آن به بازار فلزات گرانبها بازگردانده شود.

هر شاخه از فناوری، همانطور که در حال توسعه است، تقاضاهای متنوع و زیادی را برای فلزات ایجاد می کند. اما حیاتی ترین الزامات برای فلزات برای ماهواره ها و فضاپیماها قرار می گیرد - آنها باید بهترین خواص مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی را با هم ترکیب کنند.

پیش بینی چگونگی رفتار این یا آن ماده در شرایط فضای بیرونی دشوار است. و آگاهی دقیق از این موضوع برای طراحان فضاپیما بسیار مهم است. با توجه به آخرین دستاوردهای فضایی اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده آمریکا، مشکلات متالورژی فضایی به ویژه اهمیت می یابد. دانشمندان به رفتار فلزات و آلیاژها در شرایط فضایی علاقه مند هستند و به مشکل تهیه مواد فلزی برای صنعت فضایی توجه دارند. اما الزامات مواد برای وسایل نقلیه فضایی و جت بسیار متنوع و زیاد است. علاوه بر دما (دماهای بالا و فوق العاده پایین) و مقاومت چرخه ای حرارتی، به چگالی هرمتیک در شرایط خلاء مطلق (16-10 اتمسفر)، مقاومت در برابر لرزش، شتاب بالا (ده ها هزار برابر بیشتر از شتاب گرانش) نیاز دارد. بمباران شهاب سنگ، قرار گرفتن طولانی مدت در معرض پلاسما، تشعشع، بی وزنی، مقاومت در برابر حرارت و غیره.

دانشمندان شوروی E. A. Dukhovskoy، V. S. Onishchenko، A. N. Ponomarev، A. A. Silin، V. L. Talrose پدیده اصطکاک فوق العاده کم جامدات را کشف کردند.

محققان کشف کرده‌اند که وقتی جریانی از اتم‌های هلیوم شتاب‌دار به سطح یک جسم پلیمری مانند پلی اتیلن تابیده می‌شود و در خلاء با فلز ساییده می‌شود، گذار از اصطکاک معمولی به اصطکاک بسیار کم مشاهده می‌شود. در این حالت ضریب اصطکاک هزارم است. در طول آزمایش، این اثر در طیف وسیعی از سرعت ها و بارهای خاص بالا باقی ماند. استفاده از این پدیده چشم‌اندازهای گسترده‌ای را برای افزایش دوام و قابلیت اطمینان ماشین‌ها و دستگاه‌هایی که در خلاء و فضای بیرونی کار می‌کنند باز می‌کند.

در طی تحقیقات فضایی، ذخایر مواد معدنی ارزشمند - آهن، منگنز، تیتانیوم و سایر سنگ‌ها - در ماه کشف شد. هنگام تجزیه و تحلیل خاک ماه، مواد معدنی و آهن جدیدی کشف شد که حتی در شرایط زمینی نیز نمی توانند اکسید شوند. برای پروازهای فضایی - ساخت سکوهای پرتاب، وسایل نقلیه پرتاب و خود فضاپیما - به مقدار زیادی فلز نیاز دارید.

ایجاد شرایطی مانند بی وزنی، خلاء عمیق، دمای بالا و پایین و جریان تشعشعات نافذ بر روی زمین بسیار دشوار و پرهزینه است. با توسعه جامعه، نیاز به حمل بخش هایی از مجتمع های فنی به فضا، به عنوان مثال در مدار ماهواره های زمین، ایجاد می شود.

ویکتور گورباتکو، خلبان اتحاد جماهیر شوروی، به خبرنگاران گفت: "هنگام استفاده از اصطلاح "تولید در فضا"، نمی توان از ترازوهای زمینی استفاده کرد ایستگاه مداری به زمین بیش از هزینه‌ها را پرداخت خواهد کرد.»

به عنوان مثال، V. Gorbatko مواد فوم را ذکر می کند. در زمین، زیر وزن فلز مذاب، گاز از مذاب آزاد می شود. و در فضا، در گرانش صفر، می توانید فوم فولادی را به دست آورید که به سبک چوب و استحکام فولاد معمولی است. فوم فولاد برای سازندگان اشیاء فضایی آینده بسیار ضروری است.

آزمایش "کوره جهانی" که در طول پرواز مشترک سایوز و آپولو انجام شد، امکان ارزیابی احتمالات عملی ایجاد تولید فرازمینی را تا حدودی ممکن می‌سازد. پروژه‌هایی برای ایستگاه‌های مداری-کارخانه‌های مونتاژ شده در فضای بیرونی در حال توسعه هستند.

نویسنده بسیاری از پروژه ها و ایده های جسورانه، Dr. فن آوری پروفسور G.I. Pokrovsky معتقد است که سازماندهی یک "اقتصاد کوره بلند" نسبتاً ارزان در فضا امکان پذیر است. ماده اولیه تولید کل منظومه شمسی با شهاب های بی شمار و سیارک های کوچک آن خواهد بود. انرژی برای واحدهای آسمانی توسط صفحات خورشیدی انباشته می شود و خلاء بی عیب و نقص فضا امکان استفاده از مدرن ترین فناوری را فراهم می کند.

ماده خام - شهاب صید شده - توسط گیره نگه داشته می شود. یک منبع نور پالسی متصل به باتری خورشیدی یک ژنراتور کوانتومی را تحریک می کند. پرتو این لیزر مواد بدنه شهاب سنگ را تبخیر می کند. پلاسمای با دمای بالا توسط میدان الکتریکی جذب می شود و توسط یک عدسی مغناطیسی به یک جت متمرکز می شود. در یک طیف نگار مغناطیسی، جریان پلاسما به جت های یونی از مواد مختلف تجزیه می شود. سپس فلز مورد نظر - آهن، کبالت، نیکل - متراکم می شود و یک میله به تدریج در حال رشد را تشکیل می دهد. سرباره های حاصل برای حرکت و جهت دهی واحد در فضا به بیرون پرتاب می شوند.

میله های فلزی آسیاب می شوند، بریده می شوند و با سرعت از پیش تعیین شده به فضا پرتاب می شوند. هدف آنها این است که به عنوان یک مصالح ساختمانی برای ایجاد ایستگاه های مداری در فضای نزدیک به زمین منظومه شمسی ما خدمت کنند. جوشکاری میله به خرپا شناور آزاد توسط انرژی خورشیدی انجام خواهد شد.

البته، اکنون می توان در مورد جزئیات تکنولوژیکی متالورژی فضایی آینده بحث کرد، یک چیز مسلم است - چنین متالورژی می تواند وجود داشته باشد.

بسیاری از ما حتی به این موضوع فکر نمی‌کنیم که چقدر حقایق جالب در مورد فلزات نمی‌دانیم. امروز مقاله دیگری است که در مورد خواص غیر معمول فلزات به شما می گوید. اول از همه، می‌خواهیم در مورد کشف شگفت‌انگیزی که به لطف پروازهای فضایی انسان انجام شد، صحبت کنیم.

بنابراین، جو زمین حاوی مقدار زیادی اکسیژن است که فلز با آن واکنش نشان می دهد. یک فیلم به اصطلاح اکسید روی سطح فلز تشکیل می شود. این فیلم از فلزات در برابر تأثیرات خارجی محافظت می کند. اما اگر دو قطعه فلز را در فضا بردارید و آنها را در کنار یکدیگر قرار دهید، بلافاصله به هم می چسبند و یک قطعه یکپارچه را تشکیل می دهند. فضانوردان معمولا از ابزاری استفاده می کنند که با لایه نازکی از پلاستیک پوشانده شده است. در فضا، شما به سادگی می توانید از فلزات از قبل اکسید شده از زمین استفاده کنید.

آهن در کیهان

در خاک زمین متداول ترین فلز آلومینیوم است، اما اگر کل سیاره را به طور کلی بگیریم، آهن حرف اول را می زند. این آهن است که اساس هسته زمین را تشکیل می دهد. در مقیاس جهانی، آهن جایگاه چهارم را در محبوبیت دارد.

گرانترین فلز موجود در طبیعت رودیوم است. هر گرم آن تقریباً 175 هزار دلار است. اما گران ترین فلزی که در آزمایشگاه به دست می آید، کالیفرنیا 252 است. یک گرم از این فلز 6.5 میلیون دلار قیمت دارد. به طور طبیعی، راکتورهای تولید چنین فلزی فقط در کشورهای ثروتمند - ایالات متحده آمریکا و روسیه وجود دارد. امروزه روی زمین بیش از 5 گرم از چنین فلزی وجود ندارد.

کالیفرنیا 252 به طور گسترده در پزشکی برای درمان سرطان استفاده می شود. علاوه بر این، کالیفرنیوم در صنعت برای تعیین کیفیت جوش استفاده می شود. کالیفرنیوم می تواند هنگام راه اندازی راکتورها، در زمین شناسی برای تشخیص آب های زیرزمینی استفاده شود.

مطمئناً خیلی زود آنها شروع به استفاده از کالیفرنیوم در صنعت فضایی خواهند کرد.