Металл Века.
Глава 2. ВОЗМОЖНОСТИ НЕИСЧЕРПАЕМЫ.
В ИНДУСТРИИ ПИТАНИЯ.
В нашей стране большое внимание уделяется увеличению выпуска товаров народного потребления и улучшению их качества. Важная отрасль нашего народного хозяйства — пищевая промышленность, на долю которой приходится более половины всех потребительских товаров.
Пищевая индустрия — разветвленное и многоотраслевое хозяйство, в котором производится пятая часть общего объема всей промышленной продукции страны. Пищевая индустрия — промышленность, с конечными продуктами которой мы все хорошо знакомы. Без многих из них не можем обойтись и дня.
Немалая часть веществ, входящих в состав пищевых продуктов, вызывает коррозию технологического оборудования, которое, как правило, изготовляется из нержавеющей стали, алюминия, латуни, бронзы, а нередко и из обычной углеродистой стали. Кроме того, в производственных помещениях пищевых предприятий пар, высокая влажность, резкие колебания температуры — почти непременные спутники технологических процессов, что в еще большей степени способствует разрушению оборудования.
Разрушение алюминиевых сплавов, оловянных покрытий при производстве кисломолочных продуктов, плавленных сыров, сгущенной сыворотки — обычное явление, причем алюминий повреждается "оспинами” точечной и язвенной коррозии. Органические кислоты и солевые растворы вызывают еще более разрушительную коррозию алюминия и обычной стали и заметно разрушают нержавеющую сталь и сплавы на никелевой основе.
Типичные среды консервного производства — растворы, содержащие кислоту с поваренной солью. Более трехсот марок сплавов оказались нестойкими. Коррозия еще больше усиливалась, когда в растворы добавляли свежий лук и чеснок.
Коррозия всегда вредна, но в пищевых средах она вредна вдвойне, так как разрушающиеся материалы загрязняют продукты питания, понижая их качество или делая совершенно непригодными для употребления.
Но, кроме агрессивных веществ, находящихся непосредственно в пищевых продуктах и приправах к ним, на оборудование этого производства постоянно действуют различные вспомогательные вещества: моющие растворы и препараты, содержащие щелочи и кислоты, солевые растворы, растворы аммиака. Технологическое оборудование чистят и моют изо дня в день, часто даже несколько раз в течение каждой смены. Это еще в большей степени усиливает коррозионное разрушение.
Если бы металлы можно было создавать по заказу, то разработчики оборудования для пищевой промышленности дали бы заявку на материал, который, во-первых, должен обладать хорошей коррозионной стойкостью, во-вторых, не быть токсичным (то есть ядовитым, вредным для здоровья), в-третьих, не влиять на вкус, запах и цвет продуктов даже при продолжительном контакте, в-четвертых, быть прочным, надежным, сравнительно легко обрабатываться и, наконец, в-пятых, быть недорогим, доступным в достаточном количестве.
Такого материала пока нет. Нет вещества, которое бы полностью удовлетворяло перечисленным требованиям. Но ближе всех к такому идеальному материалу стоит титан. В самом деле: титановые сплавы соответствуют почти всем требованиям, предъявленным к идеальному материалу, за исключением стоимости. Но и при нынешней стоимости титан все равно целесообразно использовать в пищевой индустрии, так как здесь он в полной мере демонстрирует свои замечательные свойства, которые не только окупают все затраты, но и приносят немалую прибыль.
Титан стоек в органических кислотах, в рассолах, маринадах, острых соусах, в пищевых соках, спиртах, в различных приправах. Исследования коррозионной стойкости титановых сплавов показали, что новый промышленный материал с успехом может применяться в консервном, чайном, эфиромасличном, сахарном, мясо-молочном, кондитерском, рыбоперерабатывающем, хлебопекарном, пивоваренном, солевом и в других производствах.
На одном из отечественных цитрусовых комбинатов испытывали образцы титана на всех стадиях консервирования фруктов. После года работы на образцах не было ни малейших следов каких-либо коррозионных изменений, а фруктовые консервы за это время нисколько не утратили своих качеств. Это подтвердилось при дегустации и химическом анализе.
Вот другой пример. На консервном комбинате проводили годичное опробование титановых сплавов на стойкость в проточном десятипроцентном растворе поваренной соли. Испытания показали полное отсутствие коррозии.
Хорошие результаты испытаний нового материала способствуют успешному внедрению титана в пищевой индустрии.
Применение в пивоваренной промышленности моющих головок из титана для механизированной мойки резервуаров позволило на 15 процентов повысить производительность труда при выполнении этой тяжелой операции, которую ранее к тому же выполняли вручную, и дало свыше 200 тысяч рублей прибыли. Начато изготовление из титана головок автоматов, разливающих молоко в бутылки, дисков для резки шоколада и некоторых других приспособлений.
Систематические работы по определению возможности и экономической целесообразности применения титана в различных областях пищевой индустрии в виде определенного оборудования на протяжении ряда лет ведутся во Всесоюзном научно-исследовательском и экспериментальном институте продовольственного машиностроения, в Институте металлургии АН Грузинской ССР, Институте титана, Молдавском научно-исследовательском институте пищевой промышленности, во многих специальных конструкторских бюро.
В пищевой промышленности США титан применяют в оборудовании для приготовления рассолов, томатных паст, маринадов и других полупродуктов консервного производства. В Японии титановое оборудование широко используют в молочной промышленности, в производстве глютаминовой соли в виде колонн, теплообменников, резервуаров.
Как уже отмечалось ранее, титан обладает характерной особенностью, заключающейся в том, что к его поверхности почти не прилипают инородные вещества — металл как бы отталкивает их. Поэтому на стенках титановой аппаратуры едва-едва образуется накипь, с них легко и быстро счищаются пищевые продукты, что существенно экономит время и трудовые затраты.
Высокая коррозионная стойкость нового промышленного металла позволяет, изменяя конструкцию аппаратов, повышать общую поверхность теплообмена путем уменьшения толщины стенок труб. Так, например, на одном из отечественных производственных комбинатов в цехе винно-каменной кислоты эксплуатация экспериментального вакуум-аппарата из титана показала, что в новом аппарате процесс выпаривания ускоряется в три раза. Благодаря отсутствию накипи втрое повышается теплопередача. В обычных же аппаратах, изготовленных из нержавеющей стали, уже через несколько дней образуется накипь, которую удалить нелегко и которая в несколько раз снижает теплопередачу. Кроме того, качество продукции, полученной на экспериментальной установке, гораздо выше обычного. Экономический эффект от внедрения титанового вакуум-аппарата составляет 50 тысяч рублей в год.
В пищевом машиностроении нашли применение и высокие механические свойства нового материала. Титан позволяет увеличить производительность и долговечность расфасовочно-упаковочных автоматов, закаточных и разливочно-укупорочных машин благодаря своей высокой удельной прочности, которая необходима всем деталям, совершающим сложные движения с большой скоростью.
ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ЛЮДЕЙ.
Успехи медицины мы связываем не только с возрастающей квалификацией персонала, выпуском новых препаратов, но и с новейшей техникой, развитие которой в немалой степени определяется новыми перспективными материалами. Вполне понятно, что такой металл, как титан, не мог не обратить на себя внимание клиницистов, исследователей, разработчиков медицинской аппаратуры и инструментов. Особенно важной оказалась биологическая инертность титана.
Врачи-травматологи и ортопеды широко применяют в своей практике металлические конструкции самого различного назначения — для соединения раздробленных костей при переломах, для скелетного вытяжения, для замены частей организма. Как правило, эти конструкции изготовлены из нержавеющей стали. Сталь прочна и вроде бы надежна. Но у некоторых больных конструкции из нержавеющей стали вызывают различные осложнения: воспалительные процессы с нагноениями, боль. Кроме того, спустя непродолжительное время стальные стержни, пластины разрушаются под действием коррозии. И врачам не остается ничего другого, как извлекать поврежденную конструкцию, лишний раз травмируя больного.
Пытались использовать для этих целей тантал — металл с прекрасной коррозионной стойкостью. Но он очень тяжелый (тяжелее стали в два с лишнем раза), и дефицитный. Титан же в четыре раза легче тантала и практически не уступает ему по стойкости. Титан отличается превосходной коррозионной стойкостью при стерилизации кипячением, не разрушается в спирте, эфире, растворах сулемы, хлорамина, в желудочном соке, в других жидкостях и тканях человеческого тела. Конструкции из титана хорошо переносятся организмом, "врастая” в кости и мышцы.
Титановые пластины, шурупы, гвозди, спицы, стержни и другие приспособления для скрепления осколков костей используют врачи-травматологи Ленинграда, Запорожья, Новосибирска, Мончегорска и многих других городов.
В Москве в Центральном институте травматологии и ортопедии (ЦИТО) под руководством профессора К.М.Сиваша разрабатывают и применяют протезы суставов, восстанавливая, казалось бы, навсегда утраченную подвижность руки или ноги. Работы института известны во всем мире. Особенно удачны конструируемые и используемые в клинике института протезы тазобедренного сустава.
Искусственные суставы из стали были как будто надежны и вполне устраивали ортопедов, но на протяжении не более двух-трех лет. Стальной сустав никогда не существовал в организме более 10 лет, так как металл ”уставал” и ломался. А ведь человеку, подвергшемуся сложной операции по вращиванию металлического протеза, надо бы жить с ним десятки лет! Неужели нет металла, который не уступал бы по прочности костям и который служил человеку долгие годы?
Есть высокопрочный и чрезвычайно стойкий против коррозии сплав кобальта, молибдена и хрома—так называемый комохром. Из него изготовляют очень хорошие протезы для вживления в организм, и он полностью удовлетворял бы ортопедов, если бы не был чрезвычайно дефицитным и дорогим.
Спору нет, в медицине главное — не экономическая эффективность, а восстановление утраченного здоровья. И все же дороговизна и дефицитность протезов из комохрома препятствуют тому, чтобы всякий нуждающийся в них мог свободно получить протез.
Помимо дороговизны и малодоступности самого комохрома, изготовление протезов из этого сплава требует много времени и труда. Вполне понятно, что медики из ЦИТО старались подыскать для протезов такой материал, который по своим медико-техническим свойствам не уступал бы комохрому, но был намного дешевле и легче поддавался обработке. Их надежды оправдались, когда в качестве такого материала был избран титан с небольшими добавками алюминия и олова (титановый сплав марки ВТ5-1).
Экспериментально было проведено, что протез тазобедренного сустава из сплава титана вполне может постоянно находиться в организме. Ткани тела, непосредственно прилегающие к титановому протезу, не воспаляются, металл совершенно стоек в организме, а испытание на излом показало, что титановый протез выдерживает в месте наибольших напряжений усилие до 3000 килограммов! Времени на изготовление протезов из титана требуется в полтора-два раза меньше, а что касается стоимости, то новый протез более чем в три раза дешевле, чем изготовленный из комохрома. Если же учесть, что цены на титан неуклонно снижаются, что запасы сырья практически безграничны, а сплавы постоянно совершенствуются, то можно считать, что ортопеды и травматологи нашли именно то, что им нужно.
.Титановые протезы для полной замены тазобедренных суставов, поврежденных в результате анкилозирующего спондилоартрита, коксартроза, некоторых форм туберкулезного коксита, а также в результате травмы верхнего конца бедренной кости, в Центральном институте травматологии и ортопедии применяют уже многие годы. Проведены сотни операций по вращиванию протезов в организм (как в нашей стране, так и за рубежом). В результате у больных восстанавливается ранее утраченная подвижность тазобедренного сустава, опорная функция ноги сохраняется и многие пациенты благодаря титановому протезу стали полноценными членами общества — вернулись к труду.
В клинике травматологии и ортопедии Запорожского института усовершенствования врачей имени Горького начиная с 1967 года проведены сотни операций по соединению костей — так называемому остеосинтезу — с применением титановых конструкций. Титановые спицы, стержни, гвозди, болты и шурупы применяются при операциях по поводу свежих и несрошихся переломов костей плеча и предплечья, голени и голеностопного сустава. Результаты всех операций оказываются хорошими. Ни разу не было таких послеоперационных осложнений, как коррозия, деформация или перелом металлической конструкции.
Некоторые металлические конструкции, извлечённые из человеческого организма через пять и даже восемь месяцев, в Институте титана были подвергнуты спектральному анализу и металлографическому исследованию. Тщательно обследованные титановые металлоконструкции не имели даже малейших следов коррозии. Такая коррозионная стойкость и высокая механическая прочность обеспечивают хорошие результаты применения титана в качестве материала для остеосинтеза.
В качестве фиксаторов титановые сплавы применяют и во многих других клиниках нашей страны, и повсюду использование их дает положительные результаты, позволяет обойтись без дополнительного гипсования после операции, что значительно сокращает срок стационарного лечения и, следовательно, весь период нетрудоспособности. Даже в условиях нагноительного процесса титановые фиксаторы не усугубляют течение болезни. Благодаря титану срастаются поврежденные кости и в том случае, когда перелом сопровождается воспалительным процессом во всей толще кости.
Многие научно-исследовательские институты нашей страны уже не первый год успешно разрабатывают медицинские инструменты из титановых сплавов. Создано несколько комплектов инструментов для различных областей медицины, всего около 80 наименований. Разделы медицины, для которых разработаны титановые комплексы, — это общая хирургия и стоматология; созданы также инструменты для врачей, специализирующихся на заболеваниях уха, горла носа и глаз. Среди инструментов значатся шпатели и клипсы, зеркала, ранорасширители и скобки для сшивания ран, зажимы и щипцы, долота и пинцеты, различные пластины. Необыкновенно прочные, легкие, стойкие против коррозии титановые инструменты приходят на смену медицинским инструментам, изготовленным из нержавеющей стали. Она гораздо долговечнее, так как титан абсолютно стоек в жидкостях человеческого тела, в лекарственных и физиологических растворах, в дезинфицирующих веществах. Медики по достоинству оценили их легкость, прочность и долговечность в условиях стационарных больниц. Эти свойства инструментов оказьюаются особенно ценными в полевых условиях, где стойкость против коррозии должна быть весьма надежной, где каждый лишний грамм груза заметен и чувствителен. Для медиков, отправляющихся в различные экспедиции, титановые инструменты совершенно незаменимы.
Кто не знает знаменитых путешествий бесстрашного Тура Хейердала через океан на папирусных лодках ”Ра” и ”Тиг- рис”? И кто же не знает, что среди интернациональной команды папирусного суденышка неоднократно находился советский врач Юрий Сенкевич? Но мало кто знает, что в опасный и трудный путь Сенкевич брал с собой комплекты медицинских инструментов из титановых сплавов. Лодка в открытом океане — не то, что светлая добротная больница, где инструментарий хранится в идеальных условиях. Тем не менее, океан и непогода были нипочем сверкающим титановым изделиям, и, возвратившись домой, советский медик давал им самую высокую оценку.
Титан используют в медицине еще не так широко, как он этого заслуживает, однако и то, что уже сделано в этом направлении, — далеко не мало.
Новый промышленный металл применяют в головках ультразвуковых аппаратов, что во много раз увеличивает срок их службы. Головки из других материалов под воздействием ультразвука быстро разрушаются, титан же стоек и при постоянном воздействии на него ультразвуковых колебаний.
Титан применяют для изготовления деталей наркозно-дыхательных аппаратов и начинают использовать в сложнейших аппаратах, временно заменяющих жизненно важные органы — такие, как сердце, почки, легкие. Эти аппараты обычно громоздки, ими пользуются, как правило, в больших клинических больницах, где за ними наблюдает целый штат специалистов. Но есть попытки создать и миниатюрные искусственные органы, которые можно помещать в человеческий организм.
Американский врач Ловелл Гармисон сконструировал искусственное сердце, масса которого не превышает 300 граммов. ”Сердце”, предлагаемое американским медиком, представляет собой миниатюрный насос, изготовленный из титана и приводимый в действие паровым движком мощностью 10 ватт, который должен обеспечить работу парового сердца на протяжении десяти лет.
Каковы перспективы этого изобретения, сказать трудно, а пока наряду с капроновыми и нейлоновыми для вращи- вания в ткани сердца используют титановые клапаны.
Титан гораздо лучше, чем нержавеющая сталь, ”отталкивает” или, как это называют в технике, десорбирует со своей поверхности радиоактивные изотопы, поэтому из него изготовляют защитные устройства радиологической аппаратуры. Он также слабо поглощает бета-лучи и при малой толщине сохраняет достаточную жесткость и прочность, что позволяет использовать его для многих медицинских приборов и аппаратов. Широкое применение должен найти титан и в производстве оборудования для стерилизации медицинских инструментов и перевязочного материала.
Косвенное применение титан, находит и в стоматологии: при изготовлении пластмассовых протезов используют белое кристаллическое вещество — диоксид титана, благодаря которому ”фасад” искусственного зуба имеет естественный цвет.
В практике стоматологии предпринимаются попытки использовать титан в качестве зубопротезного материала. В некоторых странах налажено опытное изготовление искусственных зубов из титана. Стоматологи предполагают, что коррозионная стойкость нового металла в полости рта практически не уступает стойкости благородных металлов.
ТИТАН - ХРАНИТЕЛЬ ГОРЮЧЕГО?
Автомобиль будущего — это не просто иная форма кузова, новые конструкционные материалы и технические параметры. И вовсе не обязательно — высокие скорости и мощный двигатель. Скорее даже напротив. Массовый автомобиль должен быть в первую очередь безопасным, а высокие скорости только повышают уровень риска. Автомобиль будущего — это еще и машина, работающая на новом топливе. Не на бензине, не на керосине или соляровом масле и вообще не на продукте переработки нефти. Мировые запасы нефти близятся к концу, органическое топливо становится все дороже и нет оснований надеяться, что этот процесс удастся остановить. К тому же продукты сгорания бензина и мазута сильно загрязняют воздух.
В последние годы во многих странах проявляется большой интерес к заменителям традиционных видов автомобильного горючего. Среди таких заменителей — природный газ (пропанбутан) , водород, а также качественно иной вид питания — электроэнергия. Электромобиль — теоретически наиболее удачное решение проблемы. Совершенно безотходный транспорт — что может быть лучше?! Другое дело, что емкость электрических батарей, их габариты оставляют желать много лучшего. Современные аккумуляторные батареи — тяжелы, громоздки и не очень энергоемки. Небольшой электромобиль, почти целиком набитый батареями, может проехать без подзарядки всего несколько десятков километров, да и то с небольшой скоростью, и пока нет необходимой научно-технической базы для ликвидации этого "узкого места".
Газобаллонные автомобили, работающие на жидком пропанбутане, уже внедряются в автохозяйство Москвы. Ездят они и по улицам Токио, Нью-Йорка, некоторых других городов. Пробег у них без подзарядки тоже невелик, емкости же с газом огромны. Да и особенно перспективным природный газ не назовешь: запасы его, как и залежи нефти, ограничены, а стоимость имеет тенденцию расти.
Перспективным видом топлива для транспорта будущего считается водород. Запасы его неисчерпаемы: в сущности, вся водная толща нашей планеты — водород (только в соединении с кислородом). При его сгорании выделяется много 142энергии, намного больше, чем при сгорании природного газа. Немаловажным является также то, что при сгорании водорода почти не загрязняется воздух. Оксиды азота и воды — вот практически все вещества, которые выделяются в атмосферу при сгорании водорода.
Но до широкого использования водорода в качестве топлива путь неблизкий. Поскольку чистого водорода в природе нет, его приходится производить, разлагая воду на составные части, а этот процесс не из самых простых и безопасных. Получаемый водород недешев, хранить его сложно, но в какой-то степени все это — издержки производства в небольших масштабах. Ведь и бензин тоже, если разобраться, топливо не из самых удобных.
Сложно также хранить водород в автомобиле. Можно хранить его в баллонах под большим давлением (20—25 мегапаскалей) , но такие баллоны очень громоздки и тяжелы. И неудивительно. Ведь им надо выдержать силу стиснутого газа, готового в любой момент "взбунтоваться”. Можно, правда, перевести водород в жидкое состояние, но криогенные сосуды для его хранения еще более громоздки, а сжиженный водород в 2—3 раза дороже газообразного.
В шестидесятые годы нашего века был разработан способ хранения водорода в сосудах из специальных сплавов, называемых гидридными. Они представляют собой твердые или порошкообразные соединения, способные при охлаждении поглощать, а при нагревании выделять большое количество газообразного водорода. В качестве материалов для получения таких сплавов лучше других зарекомендовали себя титан и железо. Сплав титана с железом может работать неограниченно без видимых признаков ухудшения свойств.
Правда, баллоны с гидридными сплавами массивнее бензобаков, но намного легче и меньше, чем кислотные аккумуляторные батареи, применяемые на электромобилях. Что же касается пожароопасности, то автомобили, оснащенные такими баллонами, куда безопаснее обычных, так как водород находится внутри гидридных сплавов в связанном состоянии, а титан в соединении с железом не горит.
Водород в качестве топлива удобен еще и тем, что пригоден для использования на обычных автомобилях. Не надо создавать совершенно новые машины, как это потребовалось бы при внедрении транспорта на электрической тяге. Небольшая переделка двигателя — и любой современный автомобиль готов к работе на водороде.
Уже имеется опыт экспериментальной эксплуатации машин на водородном горючем. В 1975 году с США был испытан автобус Виннебаго Михибус с карбюраторным двигателем,
Переоборудованным для работы на газообразном водороде. Горючее хранилось в двух баллонах с гидридными сплавами. Запас хода при скорости 80 километров в час превысил 120 километров. Через год успешно прошел эксплуатационные испытания легковой автобус фирмы ”Понтиак” (модель ”Гранд Вилли”), питаемый водородом.
На таком же горючем работал и небольшой автобус фирмы ”Даймлер-Бенц” (ФРГ). Испытания проводились в научно- исследовательском центре фирмы. В баллон с гранулами (частичками) титано-железистого сплава нагнетали почти 50 кубических метров водорода, затем емкость устанавливали в автобус под одним рядом сидений. Этого запаса газа хватало на пробег около 150 километров.
При комбинации баллона из гидридного сплава титана и железа с баллоном из сплава магния, алюминия и кремния (2 баллона общей массой 200 кг) можно при одной заправке автомобиля достичь пробега до 400 километров.
ОТ МОНУМЕНТОВ ДО БЕЗДЕЛУШЕК.
18 августа 1964 года в Москве на проспекте Мира, рядом с ВДНХ, был открыт обелиск в честь запуска в СССР первого в мире искусственного спутника Земли. Запуск произошел, как известно, 4 октября 1957 года. Этот день — начало космической эры человечества.
Такое событие требовало монументального воплощения и вскоре началось проектирование, а затем и возведение памятника. Кроме архитектурных, предстояло решить еще целый комплекс инженерных задач, среди которых выбор облицовочного материала играл не последнюю роль.
Дело в том, что обычный воздух, которым мы дышим и который окружает всю нашу планету, не безобиден для материалов. Он содержит в себе пары воды, кислород, сернистый газ, хлористый натрий и некоторые другие вещества, вызывающие коррозию. Так что любой предмет, находящийся в атмосфере, подвергается опасному разрушению. Под открытым небом на него (в данном случае на обелиск, которому предстоит простоять десятки и сотни лет) действуют дожди и туманы, а в городах — выбросы автомобильных двигателей и промышленных предприятий, которые усиливают и без того ощутимую коррозию.
Восемь десятилетий назад в Париже была воздвигнута знаменитая Эйфелева башня. Она поднялась ввысь вопреки многочисленным протестам, вопреки действиям Комитета по спасению Парижа, в состав которого входили такие знаменитости, как писатель Ги де Мопассан, композитор Шарль Гуно, сыновья Александра Дюма. Говорили, что башня уродлива, что она искажает облик столицы Франции, к тому же она совершенно бесполезна. К этим доводам, звучавшим на протяжении многих лет уже и после того, как Эйфелева башня стала достопримечательностью Парижа, прислушивались, и в начале нашего века это сооружение едва не было отдано под снос. Спасло башню только изобретение радио и развитие радиовещания, благодаря чему она стала отличной радио-, а в наши дни и телеантенной.
Постепенно из сооружения, искажающего, по мнению некоторых, облик города, башня сделалась его украшением, символом, местом паломничества туристов, которых бывает в год до трех миллионов. Париж без Эйфелевой башни невозможно себе представить, как невозможно представить Москву без Кремля, а Лондон без Букингемского дворца. И все же башне угрожает гибель, но уже не от того, что кто-то требует этого. Башня неизлечимо больна ржавчиной — ведь она сделана из обычной стали и неудержимо разрушается.
Она не простояла бы и до наших дней, но за восемьдесят лет существования ее 16 раз красили и каждый раз масса башни в результате этих процедур увеличивалась на 70 тонн. Но и краска не в состоянии остановить процесс разрушения гигантского сооружения массой почти в 7 тысяч тонн, скрепленного более чем миллионом заклепок, которые тоже не вечны.
При сильном ветре башня раскачивается, ее расшатывает топот многих миллионов ног посетителей, и общественность Франции озабочена вопросом, как же спасти историческую реликвию. В 1982—1983 годах были проведены большие ремонтно-восста-новительные работы. Часть сооружения была демонтирована, и в результате Эйфелева башня стала легче на 1100 тонн.
Вот почему каждый, кому приходится в наши дни разрабатывать проекты монументальных сооружений, в первую очередь озабочен выбором материала для воплощения архитектурного и инженерного замысла.
Авторы проекта памятника в честь покорителей космоса не сразу сделали свой выбор. На проектирование и возведение обелиска понадобилось без малого семь лет. Поначалу предполагалось, что монумент будет облицован стеклом, затем пришли к выводу, что лучше покрыть его пластмассой, но вскоре отказались и от этой идеи. Был вариант использовать для этой цели нержавеющую сталь, однако сталь не обеспечила бы нужной чистоты и стойкости поверхности на протяжении большого периода времени.
В конце концов выбор был сделан. Отполированные до блеска листы титана — вот что стало "одеждой” монумента, которую он будет с гордостью носить долгие сотни лет.
Поскольку титан — металл не только ”вечный”, но и чрезвычайно прочный, из него был изготовлен вымпел, доставленный на Луну советской ракетой еще тогда, когда мягкую посадку на поверхность нашего естественного спутника совершать не удавалось.
В честь 100-летия организации Международного союза электросвязи по инициативе ЮНЕСКО был проведен конкурс проектов юбилейных памятников. На конкурсе было представлено свыше двухсот работ, предложенных зодчими всего мира. Первый приз получила разработка, предложенная советскими архитекторами.
Об этом памятнике много писали. Он прост и очень оригинален по замыслу. Монумент представляет собой две бетонные чаши, облицованные полированным титаном. Чаши возвышаются на десять с половиной метров, они совершенно одинаковы и симметрично, полыми сторонами внутрь, установлены одна против другой. Между ними проделана специальная бетонная дорожка, и люди, проходящие по ней между титановыми чашами, слышат усиленные и причудливо сочетающиеся шумы города, звуки собственных шагов, видят свое отражение на зеркальной поверхности металла. При желании можно что-нибудь сказать или крикнуть и в ответ раздастся раскатистое эхо, как бы символизируя идею общения посредством радиосвязи. Памятник намечено воздвигнуть в Женеве на площади Наций. Он будет не единственным титановым сооружением в швейцарском городе.
20 июля 1971 года в Женеве, в парке Дворца наций, состоялась торжественная церемония открытия обелиска, переданного Советским Союзом в дар Организации Объединенных Наций. Монумент олицетворяет неудержимое стремление человечества в космическое пространство и посвящен успехам, достигнутым людьми в освоении пространства Вселенной. Памятник представляет собой титановый обелиск высотой 28 метров и по внешнему виду отдаленно напоминает монумент в честь покорителей космоса, установленный в Москве.
4 июля 1980 года на Ленинском проспекте нашей столицы в торжественной обстановке был открыт памятник Ю.А. Гагарину — первому космонавту Земли. Памятник представляет собой фигуру летчика, которая органически сливается с символической ракетой. Весь памятник изготовлен из монолитного титана. Это не только обеспечивает сооружению многовековую сохранность, но и символизирует авангардную роль нашей техники и науки.
Несколько лет титановый обелиск в Москве у ВДНХ был единственным в нашей стране местом, не считая павильона "Металлургия” ВДНХ, где каждый желающий мог увидеть новый замечательный материал. Спустя некоторое время серебристо-серые неярко блестящие литеры появились над входом в гостиницу ”Москва”. О том, что они титановые, мало кто знал, и они не привлекали внимания прохожих. В других городах страны титан видели только те, кто непосредственно имел дело с этим материалом. В самом деле, ведь школьники, собирающие металлолом, приносят на сборный пункт старые алюминиевые, латунные, медные, оцинкованные вещи, но никто из них еще не бросал на груду лома что- либо титановое. Да, но ведь нет среди металлолома и предметов из никеля, хрома, кобальта?! Это так. И все же и хром, и никель, и кобальт нам хорошо известны в быту.
Сейчас редко можно встретить дом, в котором не было бы изделий из нержавеющей стали. Никель и хром — ее важнейшие составляющие. Кобальт и хром — основные металлы сплава, используемого для изготовления металлических зубных протезов. А никелированные и хромированные изделия окружают нас постоянно: бамперы и дверные ручки автомобилей, корпуса часов и детали фотоаппаратов и многое другое. Так что эти металлы, можно сказать, всем нам хорошо знакомы.
Титан же многие годы оставался ”таинственным незнакомцем”. И дело не в дороговизне металла. И кобальт, и никель, и хром тоже недешевы. Больше того, драгоценные металлы — золото, платину, серебро — мы прекрасно знаем, а ведь стоимость благородных металлов неизмеримо выше стоимости титана.
Не стоимость играла главную роль в том, что до последнего времени мало кто из нас видел и тем более держал в руках какие-нибудь изделия из титана. Металл этот настолько ценен своими свойствами, что использовали его в сугубо специальных отраслях, а если и применяли в химической промышленности и цветной металлургии, то очень ограниченно, на самых ответственных участках производства.
Сейчас картина существенно изменилась. Титан сравнительно широко используется в промышленности, приходит в наш быт. Некоторые предприятия уже выпускают титановые столовые и кухонные наборы, напоминающие по внешнему виду изделия из нержавеющей стали, продающиеся в магазинах примерно по той же цене.
Методом прессования, а затем спекания титановых порошков изготовляют памятные юбилейные медали, барельефы и другие сувениры. Наша страна — единственная в мире держава, где титан нашел применение практически во всех отраслях, в том числе и в таких, как декоративно-прикладное искусство и производство бытовых товаров.
У титана есть характерная особенность, о которой вы еще пока не знаете. Этот металл обладает очень красивым, протяжным и чистым, как говорят, малиновым звоном.
До колоколов дело пока еще не дошло, а вот электрические звонки из титана в некоторых странах уже выпускают, и покупатели довольны.
Очень перспективно использование титана в полиграфических машинах. Московские полиграфисты, проведя ряд испытаний, определили, что титан — наилучший материал для пробельных элементов. Читая книгу, вы, конечно, не раз обращали внимание на то, что страницы покрыты буквами не сплошь, а только строго определенным количеством печатных знаков. Остальная площадь листа не заполнена— белая. Белы и промежутки между словами, между строчками книг.
Это кажется само собой разумеющимся, но чтобы страница книги выглядела именно так, как она выглядит, полиграфисты заполняют ”пустые” места специальными металлическими элементами, которые и создают пробелы. И если шрифт набора должен легко смачиваться краской и легко отдавать ее бумаге, то пробельные элементы не должны оставлять на листе никаких следов. Свойства титана не смачиваться, "отталкивать” жидкости, а также легкость и прочность металла сыграли первостепенную роль в том, что титан оказался наилучшим материалом для изготовления этих деталей.
Важная особенность титановых сплавов — превосходная стойкость в фотографических растворах и эмульсиях. Она пока еще не нашла применения на кинофабриках и предприятиях, изготовляющих фотопленку, но в полиграфии уже по достоинству оценена. Одесским специальным конструкторским бюро ”По- лиграфмаш” совместно с Институтом титана разработан проявочный блок-кювет для скоростной обработки фотопленки в установке РПУ-50. Установка используется для скоростной передачи полос центральных газет фототелеграфным методом, и титан с честью противостоит агрессивным растворам для проявления и фиксирования изображения.
Стойкость титана против коррозии уже используется в текстильной промышленности для изготовления емкостей, в которых протравливают и окрашивают ткани. Обычно такие операции осуществляют с помощью чрезвычайно едких химических соединений, так что титану есть где развернуться во всей своей богатырской мощи.
Титан находит применение и в фармацевтической промышленности, где нужны материалы, которые обеспечивали бы идеальную чистоту и стерильность лекарственных препаратов. Известно, что серебро обладает бактерицидным действием — обеззараживает вещества и жидкости, что мешает развитию микроорганизмов. Подобным же свойством, хотя и в меньшей степени, обладает и титан.
Поистине безграничны возможности нового промышленного металла, и все же он используется далеко не везде, не так широко, как хотелось бы этого.