ОКНО В МИР КРИСТАЛЛОВ

ОКНО В МИР КРИСТАЛЛОВОкно, о котором мне хочется рассказать, волшебное: с его помощью человек впервые в мире получил возможность заглянуть в удивительный мир кристаллов, наблюдать за процессами, происходящими в них при нагревании и охлаждении. В металлургии чрезвычайно важно изучать поведение материалов в условиях высоких температур (1300—1500° С).

Аппараты для изучения расплавленных кристаллов в проходящем свете не производит пока ни отечественная, ни зарубежная промышленность. В последние годы для подобных исследований в лаборатории руднотермических процессов Московского института стали и сплавов пользовались микроскопом с нагревательным стопином конструкции профессора Б. П. Селиванова. С помощью этого прибора удавалось заметить изменение внешней формы образца при нагреве, но изучать его структуру… Нет, не удовлетворял этот прибор требованиям исследователей! Надо было придумать что-то другое.

Доктор технических наук, профессор Московского института стали и сплавов Е. Ф. Вегман создал на базе микроскопа МБС и нагревательного столика Б. П. Селиванова оригинальный агрегат, который позволяет смотреть сквозь расплавленную каплю исследуемого материала в прямом, проходящем через нее свете.

Рис. 1. Общий вид устройства

Рис. 1. Общий вид устройства:

1 — лампа наналивания; 2 — объентив микроснопа МБС-2; 3 — стержень-держатель; 4 — термопара; 5 — нагревательный столик, 6 — столик микроскопа; 7 — зеркало.

На счету профессора Вегмана 77 изобретений. Многие из них представляют шаг в новые, еще не изведанные области металлургии. Но последнее интересно еще и тем, что открывает широкое поле деятельности перед исследователями различных отраслей науки и техники, создает условия для новых изобретений, для более углубленного изучения процессов кристаллизации.

Вот принцип работы прибора. В пластинке из тугоплавкого металла, по которой в ходе опыта пропускается электрический ток, делается небольшое отверстие. Сверху насыпается металлический порошок. Лампа накаливания подает свет снизу через поляризатор.

Рис. 2. Общий вид пластины

Рис. 2. Общий вид пластины:

1 — стальная пластина; 2 — платиновая пластина t = 0,2 —0,3 мм; 3 — термопара; 4 — электропровод; 5 — болт, 6 — шурупы; 7 — стальная пластина; 8 — текстолитовая или деревянная подставка; 9 — алюминиевая пластина с отверстием.

Одного взгляда в микроскоп было достаточно, чтобы понять, что свершилось чудо! Поворот ручки вправо — ток включается, несколько секунд времени… и твердый материал на глазах превращается в расплавленный. Капля удерживается на отверстии силами поверхностного натяжения. Поворот ручки влево — температура падает. Начинают возникать первые кристаллы. Как в калейдоскопе, они, будто живые, движутся от краев к центру.

Перед нами принципиально новая схема нагревательного столика. Какая простая мысль, а как много возможностей исследовать процессы, протекающие в материалах при нагреве и охлаждении!

Можно наблюдать, как при достижении определенной температуры одно вещество превращается в другое — полиморфные превращения.

Рис. 3. Электросхема прибора

Рис. 3. Электросхема прибора:

РНО-250-5 — регулятор напряжения 250 в, 5 квт, А — амперметр, V — вольтметр, Тр — трансформатор 100:1, КСП-4 — электропотенциометр градуировки: 1 — платиновая пластина толщиной 0,2—0,3 мм; 2 — термопара платина-платинародневая.

Наблюдать, как под влиянием соответствующих температур получаются новые вещества.

Наблюдать, как при нагреве из бетона выходит вода, установить температуру его обезвоживания, производить исследования в любой газовой среде — водороде, азоте, аргоне, окиси углерода и вакууме, — стоит заключить пластинку с рассматриваемым веществом в кварцевую колбу и подсоединить ее к баллону с газом; изучать реакции восстановления, взаимодействия твердых тел, видеть фантастические узоры в стекле во время его кристаллизации. Всех возможностей не перечесть!

Новая конструкция нагревательного столика с микроскопом, по мнению профессора Вегмана, может с успехом применяться для исследований в области металлургии, петрографии, геологии, стекольной промышленности, медицине.

ОКНО В МИР КРИСТАЛЛОВ

Нагревательный столик профессора Е. Ф. Вегмана экспонировался в 1972 году на ВДНХ, вызвал большой интерес у посетителей и был отмечен бронзовой медалью.

Прибор этот так прост, что его можно сделать даже в школьной лаборатории. В комплекте с нагревательным столиком используется любой микроскоп, но желательно с длинным фокусным расстоянием. За неимением такого необходимо между объективом и нагревательным столиком установить линзу с проточной водой — для защиты объектива от высокой температуры.

Работать с ним безопасно. Напряжение на зажимах не превышает 8 в.

В. БОЛДЫРЕВА

Рекомендуем почитать

  • ПЕРВЫЙ ВЕЛОМОБИЛЬ В ГОРОДЕПЕРВЫЙ ВЕЛОМОБИЛЬ В ГОРОДЕ
    Несмотря на то, что в Севастополе сильно пересеченная местность, я был большой поклонник велосипеда. С 1979 года ездил на нем даже на работу, пока не попал мне в руки ваш журнал № 8—1988...
  • ИСКЛЮЧЕНИЕ ИЗ ПРАВИЛ (Истребитель FJ «Фьюри»)ИСКЛЮЧЕНИЕ ИЗ ПРАВИЛ (Истребитель FJ «Фьюри»)
    Для флота США практически всегда проектировались специализированные палубные самолеты, конструкция которых была обусловлена специфическими условиями их эксплуатации. И, пожалуй,...
Тут можете оценить работу автора: