И прочная, и пластичная

Монье и не подозревал, что задолго до него композиционные материалы придумала... природа. Древесина, состоящая из целлюлозных волокон, залитых лигнином, кости животных и человека с их жестким каркасом и мягкой соединительной тканью — все они сочетают положительные свойства своих составляющих, и главные из них — прочность и легкость. Но, несмотря на многообещающие качества, в технике композиты пока еще применяются мало. Железобетон, стеклопластики — вот, пожалуй, и все.

А что же металлы с их обилием самых разнообразных свойств? Ведь из них можно создать какие угодно материалы. К сожалению, работа эта очень трудная. Так что пока металлических композитов практически нет. Но плодотворность самого принципа общепризнана, и многие организации уже ведут опытные работы...

Лаборатория композиционных материалов Института металлургии им. А. А. Байкова Академии наук СССР, которой заведует профессор М X. Шоршоров, буквально забита всевозможными приборами. Микроскопы, вакуумные установки для прессования, определители микротвердости, самописцы... На стенах диаграммы, фотографии шлифов в поле микроскопа — словом, лаборатория как лаборатория. Только вот люди одеты не в белые, а в синие халаты и не очень-то соблюдают тишину. Да и какая тут может быть тишина, когда двери выходят в общий зал, где стоят мощные прессы. От их тяжелого дыхания не заслониться ни толстыми стенами, ни двойными дверями.

И только одна полка в лаборатории почти свободна: на ней лежат несколько тонких серебристых лент. Когда приходят посетители, интересующиеся работами Шоршорова, Минас Хачатурович первым делом достает эти ленты и кладет их на ладони любопытным.

—       Вот один из образцов нашей продукции: алюминиево-стальная композиция. Только будьте осторожны, ленты настолько тонки, что режут, как бритва.

Они почти невесомы, эти сверкающие полосы, но упруги, как свернутая пружина. Сквозь серебристую поверхность проступает множество тонких линий, будто там, внутри, паутина.

—       Можно сказать, что так оно и есть,— объясняет профессор.— Наша паутина состоит из проволоки толщиной в десятые и даже сотые доли миллиметра. В одних образцах проволока стальная, в других — из более экзотических сплавов. А сверху тончайший слой алюминия. Обратите внимание на легкость: хотя каждая лента более метра длиной, но чтобы ощутить их вес на ладони, требуется не менее десятка этих изделий.

Механические свойства серебристых лент не могут не произвести впечатления на любого конструктора. Хотя в этой книге мы стараемся обойтись, поскольку это возможно, без цифр, но для композитов сделаем исключение. Предел прочности алюминиево-стальных лент — 180 кг мм², удельный вес — порядка 4,5. Для сравнения напомним, что у лучших алюминиевых сплавов те же характеристики равны соответственно 40 и 2,7. То есть новый материал по прочности не уступает стали и только немного тяжелее алюминия.

Этот композит из самых обыкновенных материалов. Но ученые пробуют и необыкновенные. В частности, знаменитые «усы» — кристаллы, обладающие невероятной прочностью. Пока еще рано говорить о результатах, но, по данным советских и зарубежных исследователей, композиты на основе «усов» обладают поистине уникальными свойствами. Во всяком случае, прочность этих композитов во много раз превосходит прочность любого другого материала.