поддержка
проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку!И мы
разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на
e-mail
Статистика
Потребность в цирконии растет из года в год, так как этот материал
приобретает все новые "специальности". Его свойство в нагретом состоянии
жадно поглощать газы используют в электровакуумной технике, в
радиотехнике. Из смеси порошка металлического циркония с горючими
соединениями изготовляют осветительные ракеты, дающие большое количество
света. Циркониевая фольга при горении дает в полтора раза больше света,
чем алюминиевая, потребляя при этом такое же количество кислорода.
"Вспышки" с циркониевым заполнением удобны тем, что занимают совсем мало
места - они могут быть величиной с наперсток. К циркониевым сплавам все
внимательнее присматриваются конструкторы ракетной техники: вполне
возможно, что из жаропрочных сплавов этого элемента будут выполнены
передние кромки космических кораблей, совершающих регулярные рейсы в
просторах вселенной.
Дождевые плащи обязаны своей влагонепроницаемостью солям циркония,
которые входят в состав особой эмульсии для пропитки тканей. Соли
циркония применяют также для изготовления цветных типографских красок,
специальных лаков, пластических масс. В качестве катализатора соединения
циркония используют при производстве высокооктанового моторного топлива.
Сернокислые соединения этого элемента славятся отличными дубильными
свойствами.
Весьма интересное применение нашел тетрахлорид циркония.
Электропроводность пластинки из этого вещества меняется в зависимости от
давления, которое на нее действует. Это свойство и было использовано в
конструкции универсального манометра -прибора для измерения давлений.
При малейшем изменении давления изменяется и сила тока в цепи прибора,
шкала которого отградуирована в единицах давления. Эти манометры очень
чувствительны: с их помощью можно определять давление от стотысячных
долей атмосферы до тысяч атмосфер.
Для многих радиотехнических приборов - ультразвуковых генераторов,
стабилизаторов частоты и других - нужны пьезокристаллы. В некоторых
случаях им приходится работать при повышенных температурах. С этой точки
зрения несомненный интерес представляют кристаллы цирко-ната свинца,
которые практически не меняют своих пьезоэлектрических свойств до 300°С.
Рассказывая о цирконии, нельзя не упомянуть о его двуокиси - одном из
самых тугоплавких веществ природы: температура плавления ее - около
2700°С. Двуокись циркония широко используют при получении
высокоогнеупорных изделий, жаростойких эмалей, тугоплавких стекол. Еще
более тугоплавкий материал - борид этого металла. Из него изготовляют
чехлы для термопар, которые могут находиться в расплавленном чугуне
непрерывно в течение 10-15 часов, а в жидкой стали 2-3 часа (кварцевые
чехлы выдерживают лишь одно-два погружения не более чем на 20-25
секунд).
Двуокись циркония обладает интересным свойством: сильно нагретая, она
излучает свет настолько интенсивно, что может быть использована в
осветительной технике. Это свойство подметил еще в конце прошлого века
известный немецкий физик Вальтер Герман Нернст. В сконструированной им
лампе (вошедшей в историю техники как "лампа Нернста") стержни
накаливания были изготовлены из двуокиси циркония. В лабораторных'опытах
это вещество и сейчас иногда применяют в качестве источника света.
Французские ученые используют двуокись циркония как исходный материал
для получения этого металла с помощью солнечной энергии. В Монлуи -
крепости, построенной в XVII веке в Восточных Пиренеях на высоте 1500
метров над уровнем моря, находится солнечная печь, спроектированная и
эксплуатируемая группой исследователей под руководством профессора
Феликса Тромба. На состоявшемся в Монлуи симпозиуме по использованию
солнечной энергии участникам было продемонстрировано действие этой печи.
"Медленно, почти незаметно, специальная платформа поднимает горстку
белого порошка к фокусу большого параболического зеркала. Вот платформа
достигла фокуса и перед глазами ученых и инженеров вспыхнуло
ослепительно яркое белое пламя.
Белый порошок - это окись циркония... Помещенный в фокус параболического
зеркала, где температура концентрированных солнечных лучей достигает
3000°С, порошок расплавился. Возникшую при этом вспышку можно наблюдать
только через темные стекла. И маленькая кучка раскаленного вещества,
лежащего на платформе, напоминала извергающийся вулкан какой-то далекой
геологической эры".
Так описывает процесс получения "солнечного" циркония один из участников
симпозиума. Специальный солнечный отражатель, состоящий
из множества отдельных зеркал и достигающий 12 метров в поперечнике, с
помощью фотоэлементов автоматически вращается вслед за Солнцем.
Отраженные им лучи отбрасываются на большое параболическое зеркало
диаметром 10 метров. Тепловая мощность этого зеркала, которое
концентрирует солнечные лучи в жерле печи, эквивалентна 75 киловаттам.
В десяти километрах от Монлуи, в маленькой горной деревушке Одейо,
сооружена еще одна солнечная печь - крупнейшая в мире. Тех, кто
приезжает в "столицу солнца" (так местные жители с гордостью стали
именовать Одейо), встречает необычный пейзаж, похожий на декорации для
съемок научно-фантастического фильма. Рядом со старинной остроконечной
церковкой возвышается ультрасовременное многоэтажное здание -
Лаборатория солнечной энергии. Весь северный фасад его представляет
собой огромное параболическое зеркало, диаметр которого равен примерно
50 метрам. На противоположном склоне горы рядами размещены десятки
зеркал довольно внушительных размеров - гелиостаты. Солнечные лучи,
пойманные гелиостатами, направляются сначала на параболическое зеркало,
а оттуда, собранные в пучок, попадают в плавильную печь, где создается
температура 3500°С.
Печь в Одейо может производить почти 2,5 тонны циркония в день (дневная
производительность печи в Монлуи составляет лишь 60 килограммов). Тепло,
развиваемое солнечным "зайчиком" в жерле печи, эквивалентно 1000
киловаттам электрической энергии.
Главное достоинство солнечных печей заключается в том, что в процессе
плавки в металл не попадают ненужные примеси - им неоткуда взяться.
Поэтому получаемые здесь металлы и сплавы характеризуются высокой
чистотой и пользуются постоянным спросом. Есть и еще один весомый
аргумент в пользу такого способа плавки: с Солнцем не нужно
расплачиваться за используемую энергию - щедрое светило безвозмездно
отдает ее людям.
В заключение остановимся на одном недоразумении. Земная кора содержит
больше циркония, чем, например, меди, никеля, свинца или цинка. Тем не
менее, в отличие от этих металлов, цирконий называют редким. Когда-то
это объяснялось большой рассеянностью циркониевых руд, трудностью
извлечения циркония, да еще и тем, что в технике этот металл был
действительно "редким гостем". Теперь же, когда производство циркония с
каждым годом стремительно растет и он находит все новые и новые области
применения, термин "редкий" для него уже теряет свой смысл. Но прошлое
есть прошлое, и на вопрос о происхождении цирконий вправе с гордостью
отвечать: "Из редких"...