gh МЕТАЛЛУРГИЯ В БУМАЖНОЙ ОБЕРТКЕ

Ученые с Кольского полуострова с помощью самораспространяющегося высокотемпературного синтеза научились выплавлять сплав чистого железа с редкоземельными элементами. Из таких сплавов делают мишени для последующего магнетронного распыления - этим методом получают всевозможные высококачественные покрытия, например, слои магнитного материала для носителей информации.

Получать чистые металлы, равно как и плавить сплавы из них, весьма непросто. А ведь чистота - залог высокого качества покрытий на многих изделиях, например, на магнитных лентах кассет для видео- и аудио-магнитофонов. Один из способов сделать чистый металл - осуществить его высокотемпературный синтез. Например, чтобы выплавить чистое железо, нужно смешать порошки железа и его оксида, добавить алюминия, а затем поджечь. Начнется металлотермическая реакция, выделится большое количество тепла, порошки расплавятся, алюминий отберет кислород у железа и образует шлак. В этот-то шлак, который плавает над расплавом и перейдут все примеси, оставив внизу чистое железо. Увы, если попытаться таким же способом сделать сплав чистого железа с редкоземельными металлами, то эта затея обойдется очень дорого - как и всякая примесь, эти дорогие вещества окажутся в шлаке. Поэтому нужна такая технология, при которой удастся их от шлака изолировать.

Для решения проблемы металлурги из расположенного в Апатитах Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья КНЦ РАН под руководством кандидата химических наук Бориса Фрейдина придумали интересную технологию. Они берут нечто, похожее на стакан с дырявым дном из графита, закрывают дырки бумагой или алюминиевой фольгой и вставляют в другой стакан. Сверху, на бумагу насыпают смесь, которая состоит из порошков железа, его оксида и алюминия, а на дно нижнего стакана - редкоземельные элементы и легирующие добавки. После того, как верхнюю смесь подожгут, расплавленное железо просачивается сквозь открывшиеся отверстия, попадает на дно второго стакана и расплавляет лежащие там вещества. А более густой шлак через отверстия пройти не может и остается наверху. По окончании процесса получается чистый слиток заданного состава.

В результате экспериментов ученые установили, что масса верхнего слоя должна в три раза превышать массу нижнего - в этом случае тепла, запасенного в жидком железе хватит, чтобы расплавить легирующие добавки.

Эту технологию удалось отладить для получения сплавов на основе не только железа, но так же кобальта и никеля.

***