Основа специальной технической керамики - оксиды (окислы), нитриды, карбиды, силициды, бориды и алюмосиликаты некоторых металлов. Большой интерес, в частности, представляют нитриды кремния, бора и титана, оксиды алюминия, кремния, бериллия, титана, цинка, циркония и других металлов, карбиды кремния, бора, титана и т. п. Материалы на основе этих веществ обладаю:

многими достоинствами: малый удельный вес, высокая прочность и твердость, неограниченная сырьевая база (азот, кислород, кремний, углерод, как известно, наиболее распространенные элементы в природе).

Одно из основных направлений исследований - повышение ударной вязкости хрупких по своей природе керамических материалов. Это достигается лишь при использовании сверхчистых ультратонких порошков, а также путем легирования некоторыми оксидами металлов (например, алюминия, магния), графитом и др. Хорошие результаты дает армирование керамических материалов волокнами углерода, карбида кремния и оксида алюминия.

Среди важнейших и наиболее прогрессивных направлений, развитию которых в последнее время уделяется особое внимание, - создание керамических материалов для деталей двигателей. Наиболее широкое использование керамики ожидается в перспективе в газотурбинных и так называемых адиабатических дизельных двигателях, то есть ие получающих тепла извне и не отдающих его.

При работе газотурбинного двигателя с ротором из карбида кремния или нитрида кремния допустимы температуры порядка 1400 градусов Цельсия, в то время как лишь немногие из специальных сплавов могут работать при 1100 градусах.

Адиабатические двигатели внутреннего сгорания с деталями из керамики для легковых и грузовых автомобилей также имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными. Благодаря большой теплостойкости они ие требуют водяного охлаждения. По прогнозам это позволит не менее, чем на 30 процентов, повысить эффективность использования дизельного топлива.

Работы по синтезу и использованию новых керамических материалов в некоторых странах в последнее время ааметно продвинулись, особенно в Японии и США.

У пас они то/ко ведутся и сразу несколькими организациями. Однако усилия, к сожалению, все еще разрозненны. Нечего скрывать - мы здесь несколько отстали от твоих зарубежных коллег не только в экспериментальном плане, но и в фундаментальных исследованиях; а они необходимы. Прежде всего потому, что еще предстоит обеспечить конструкционной керамике требуемую ударную вязкость и решить проблемы армирования. Да л гам метод получения армирующих волокон тоже нуждается в совершенствовании.

Программа исследований в области новых керамических материалов уже составлена. Она объединяет усилия многих научных учреждений страны металловедческого профиля, и в том числе ряда академических институтов.

Мнение науки по данному вопросу однозначно: конструкционная керамика одно из главных направлений научно-технического прогресса в современном материаловедении, и к нему требуется максимальное внимание.

А ситалы или пирокерамы? Вещества, созданные на основе стекла с повышенной прочностью и термостойкостью? Их тоже никогда прежде не знала ни природа, ни техника... Сегодня они с успехом применяются в качестве облицовочного материала в строительстве, при изготовлении оптической техники.

Без рукотворных способностей химии сегодня нельзя ни модулировать лазерный луч, ни создать устройства оперативной памяти ЭВМ. Да и все дальнейшее развитие научно-технической революции просто немыслимо без бурного опережающего развития химической науки и промышленности. Взять хотя бы синтез неорганических высокомолекулярных соединений. Он уже дал отечественно:!

промышленности великое множество конструкционных материалов, обладающих высочайшей жаропрочностью, отличными полупроводниковыми свойствами, механической и химической стойкостью. " А возможности этого метода практически неисчерпаемы.

Химия буквально вселилась в наши дома, несказанно все преобразив, внеся в них комфорт и достаток. Холодильник и приемник, телевизор и мебель, телефон и декоративные ткани на окнах - все это достижения химии, реализовавшиеся в бытовых потребностях человека.

Пластмассы, красители, отбеливающие вещества, лакокрасочные и множество других материалов, обязанных своим рождением химии, успешно трудятся сегодня ил наш быт, экономя время, резко повышая производительность труда. Взять хотя бы такую довольно часто употбляемую фразу: химизация - один пз основных факторов повышения производительности труда и эффективности производства. При всей огромной значимости этого положения оно конкретизируется вполне определенно: получение и использование в различных областях народного хозяйства одного миллиона тонн полимерных материалов гарантирует высвобождение 300 тысяч работников. А применение полумиллиона тонн полимерных волокон высвобождает 700 тысяч человек. При DTOM затраты обществеиного труда на производство химических материалов значительно ниже, чем, скажем, при использовании того же естественного сырья.

Ну, представьте хотя бы на мгновенье такую поистине фантастическую ситуацию: из нашей жизни - нет, не исчезли предметы, которым дала жизнь химия, а лишь на время прекратился их выпуск. Что произойдет? Я, например, даже вообразить себе не могу. Окажись, допустим, человечество перед фактом, что пьезокварц, на котором основывается в наши дни вся радиотехническая аппаратура в мире, больше не производится - и десятки стран переживут серьезный экономический и научный кризис. Дело в том, что природные запасы этого минерала крайне ограниченны и только гидротермальное выращивание (выращивание кристаллов в условиях высоких давлений и температур) промышленных кристаллов пьезокварца решило в свое время уже довольно остро стоявшую проблему. Технологический цикл получения чудокристаллов измеряется сутками, природе же для его выращивания требуются миллионы лет.

Разумеется, разработка и создание пьезокристаллов - социальный заказ пауки. Его прежде всего и выполняли ученые. А выяснилось, что свои "права" на них заявила...

мода на ювелирные изделия.

Впрочем, не только на них, и во Всесоюзном научноисследовательском институте синтеза минерального сырья уже получен искусственным путем малахит, наиболее удачные образцы которого практически неотличимы от всемирно известного уральского ювелирно-поделочного малахита. На срезе образца, который, как и положено малахиту, состоит из тонко- и скрытокристаллических плотных "агрегатов", отчетливо видны концентрические полосы и зоны, выделяющиеся различными оттенками зеленого цвета. Такой камень, если он встречается в естественных условиях, считается у каменных дел мастеров особенно удачным.

Получение новых неорганических соединений в виде кристаллов, выращивание, изучение их свойств и структуры - одна из важнейших задач химии и химической технологии. Кстати сказать, кристаллы теперь выращивают не только из водных растворов (как это было при получении пьезокварца), из газовых сред или гидротермальным синтезом, но и производят их методом электрокристаллизации и другими способами, отнюдь не всегда моделирующими процессы, происходящие в природе.

Химии стал по плечу выбор своего собственного, присущего только ей пути развития. Так могло случиться только при единственном условии: когда наука, отойдя от эмпирических методов, из описательной превращается в науку точную. А раз так - к ней со стороны смежных наук и спрос иной. Вот и приходится принимать не только похвалы, но и упреки.

К слову сказать, в одной из зарубежных статей, теперь уже более чем десятилетней давности, прогнозирующей "создание необходимых материалов" на 10 лет вперед, состояние материаловедения характеризовалось как переходное: от эмпирических методов к методам целенаправленным, опирающимся на достижения химии и физики твердого тела. И в этой же статье, кстати, констатировалось, что до недавнего времени создание многих материалов было скорее искусством, чем наукой. А теперь существование материаловедения как неоспоримого научного направления - факт. И химия с радостью принимает от него заказы и, увы, упреки.