Окно в мир кристаллов
Окно, о котором мне хочется поведать, чудесное: с его помощью человек в первый раз в мире взял возможность посмотреть в необычный мир кристаллов, следить за процессами, происходящими в них при охлаждении и нагревании. В металлургии очень принципиально важно изучать поведение материалов в условиях больших температур (1300—1500° С).
Аппараты для изучения расплавленных кристаллов в проходящем свете не создаёт до тех пор пока ни отечественная, ни зарубежная индустрия.
Сейчас для аналогичных изучений в лаборатории руднотермических процессов сплавов и Московского института стали пользовались микроскопом с нагревательным стопином конструкции доктора наук Б. П. Селиванова. Посредством этого прибора получалось подметить изменение внешней формы примера при нагреве, но изучать его структуру… Нет, не удовлетворял данный прибор требованиям исследователей!
Нужно было придумать что-то второе.
Врач технических наук, доктор наук сплавов и Московского института стали Е. Ф. Вегман создал на базе микроскопа МБС и нагревательного столика Б. П. Селиванова уникальный агрегат, что разрешает наблюдать через расплавленную каплю исследуемого материала в прямом, проходящем через нее свете.
Рис. 1. Неспециализированный 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 доктора наук Вегмана 77 изобретений. Многие из них воображают ход в новые, еще не изведанные области металлургии.
Но последнее весьма интересно еще и тем, что открывает широкое поле деятельности перед исследователями разных отраслей науки и техники, формирует условия для новых изобретений, для более углубленного изучения процессов кристаллизации.
Вот принцип работы прибора. В пластинке из тугоплавкого металла, по которой на протяжении опыта пропускается электрический ток, делается маленькое отверстие.
Сверху насыпается железный порошок. Лампа накаливания подает свет снизу через поляризатор.
Рис. 2. Неспециализированный вид пластины:
1 — металлическая пластина; 2 — платиновая пластина t = 0,2 —0,3 мм; 3 — термопара; 4 — электропровод; 5 — болт, 6 — шурупы; 7 — металлическая пластина; 8 — текстолитовая либо древесная подставка; 9 — алюминиевая пластина с отверстием.
Одного взора в микроскоп хватало, чтобы выяснить, что свершилось чудо!
Поворот ручки вправо — ток включается, пара секунд времени… и жёсткий материал на глазах преобразовывается в расплавленный. Капля удерживается на отверстии силами поверхностного натяжения. Поворот ручки влево — температура падает. Начинают появляться первые кристаллы.
Как в калейдоскопе, они, словно бы живые, движутся от краев к центру.
Перед нами принципиально новая схема нагревательного столика. Какая несложная идея, а как много возможностей изучить процессы, протекающие в материалах при охлаждении и нагреве!
Возможно замечать, как при достижении определенной температуры одно вещество преобразовывается в второе — полиморфные превращения.
Рис. 3. Электросхема прибора:
РНО-250-5 — регулятор напряжения 250 в, 5 квт, А — амперметр, V — вольтметр, Тр — трансформатор 100:1, КСП-4 — электропотенциометр калибровки: 1 — платиновая пластина толщиной 0,2—0,3 мм; 2 — термопара платина-платинародневая.
Замечать, как под влиянием соответствующих температур получаются новые вещества.
Замечать, как при нагреве из бетона выходит вода, установить температуру его обезвоживания, создавать изучения в любой газовой среде — водороде, азоте, аргоне, окиси углерода и вакууме, — стоит заключить пластинку с разглядываемым веществом в кварцевую колбу и подсоединить ее к баллону с газом; изучать реакции восстановления, сотрудничества жёстких тел, видеть фантастические узоры в стекле на протяжении его кристаллизации.
Всех возможностей не перечесть!
Новая конструкция нагревательного столика с микроскопом, согласно точки зрения доктора наук Вегмана, может с успехом использоваться для изучений в области металлургии, петрографии, геологии, стекольной индустрии, медицине.
Нагревательный столик доктора наук Е. Ф. Вегмана экспонировался в первой половине 70-ых годов двадцатого века на ВДНХ, позвал громадной интерес у визитёров и был отмечен медной медалью.
Прибор данный так несложен, что его возможно сделать кроме того в школьной лаборатории. В наборе с нагревательным столиком употребляется любой микроскоп, но нужно с долгим фокусным расстоянием. За неимением для того чтобы нужно между нагревательным столиком и объективом установить линзу с проточной водой — для защиты объектива от большой температуры.
Трудиться с ним безопасно. Напряжение на зажимах не превышает 8 в.
В.
БОЛДЫРЕВА
