Григорий Николаев - Металл Века

”Роган, Баллмин, биолог Хачеруп и один из техников, Кралик, вчетвером вошли в кабину. Роган по укоренившейся привычке посмотрел на мощную выпуклость корпуса, проплывающую за переплетом клети, — и остолбенел. Титаномолибденовые плиты были все не то насверлены, не то исколоты каким-то ужасающе твердым инструментом, отверстия эти были неглубоки, но до того густо усеивали наружную оболочку корабля, что вся она стала рябой, словно от оспы. Роган тряхнул за плечо Баллмина, но тот сам уже заметил эту диковинку. Оба они уставились на странные отверстия, стараясь получше их разглядеть. Все дырочки были маленькие, словно выдолбленные острием долота, но Роган знал, что нет такого долота, которое вгрызлось бы в оболочку космического корабля”.

Как видите, польский фантаст, "используя” титан, создает сплав, который ”не по зубам” обычным земным инструментам и служит надежной защитой экипажей звездолетов. Прочность сплава поистине фантастическая.

”—Коллега Петерсен, чем можно пробрать такую оболочку?

Если она соответствует кондициям, то, собственно, ничем, ответил заместитель главного инженера. —Можно ее слегка насверлить алмазами, но и на это потребуется чуть ли не тонна сверл и тысяча часов времени. Уж скорее кислотами. Но кислотами неорганическими, и они должны бы действовать при температуре самое меньшее две тысячи градусов и при участии соответствующих катализаторов.

А что, по-вашему, изъело броню ”Кондора”?

Понятия не имею. Он мог бы так выглядеть, если бы сидел в кислотной ванне при соответствующем нагреве. Но как это было сделано без плазменных дуг и без катализаторов, этого я себе не могу представить”.

При всем ”уважении” к титану и молибдену следует все же сказать, что польский писатель несколько переоценил возможности такого сплава. Дело в том, что титаномолибденовые сплавы уже созданы —как за рубежом, так и у нас в стране. Они действительно обладают феноменальной стойкостью в кислотах, обрабатывать их в самом деле не просто, но тонны алмазов и тысячи часов для этого не требуется.

Отечественный титаномолибденовый сплав состоит, как это нетрудно догадаться, из титана и молибдена, взятых в соотношении два к одному. Сплав создан не для того, чтобы служить прочной обшивкой, выдерживающей колоссальные механические нагрузки, а для использования в химическом машиностроении в качестве материала, стойкого в концентрированных соляной и серной кислотах. Уже накоплен некоторый опыт его применения.

Это наиболее стойкий против коррозии титановый сплав: в кипящих растворах неорганических кислот он превосходит обычный титан по стойкости в тысячу раз! Что же касается его твердости, то она лишь вдвое выше, чем у технически чистого титана. Обрабатывать его примерно в 4—5 раз труднее, чем обычную углеродистую сталь, но резцы из твердых сплавов вполне справляются с ним. Обработка ведется на обычном оборудовании. Правда, очень трудно получать из этого сплава полуфабрикаты, но все же он уже взят современной техникой на вооружение, тогда как польский фантаст видит его только в отдаленном будущем. Но то, что и в будущем приходится рассчитывать на титановые сплавы,—это, пожалуй, верно.

Что же касается такой фантастики, как американская, то в очень многих произведениях самых различных авторов титан упоминается как один из обычных материалов, окружающих людей будущего в их повседневной деятельности.

Итак, ведущие фантасты мира считают, что титану найдется работа и в отдаленном будущем. Думается, что они совершенно правы.

Еще и сейчас титан иногда называют редким элементом, что в общем-то не соответствует действительности. По содержанию в земной коре титан уступает только трем конструкционным металлам: алюминию, железу и магнию. В недрах нашей планеты титана в 6 раз больше, чем марганца, в 20 раз больше, чем хрома, в 30 раз больше, чем никеля, в 50 раз больше, чем меди и цинка (а ведь ни медь, ни цинк никто и никогда не считал редким металлом), в 100 раз больше, чем вольфрама и молибдена. Взятые вместе все вышеназванные металлы, если даже к ним прибавить еще ванадий, кобальт и ниобий, составят всего лишь одну десятую часть того количества, которое приходится на титан.

Только в зарубежных странах разведанные к настоящему времени запасы титановых руд составляют более 2 миллиардов тонн. Из такого количества сырья может быть получено 140 миллионов тонн металлического титана.

Один из наиболее важных и распространенных титановых минералов — рутил. Это хрупкие, с алмазно-металлическим блеском кристаллы. Они могут быть красновато- коричневыми, иногда совсем красными, иногда желтоватыми, синеватыми, фиолетовыми и даже совсем черными. И очень редко — зелеными.

Кристаллы рутила почти целиком состоят из двуокиси титана, но в них также содержатся окислы железа, алюминия, магния, тантала, ниобия. Эти соединения и придают минералу такую разнообразную окраску. Кристаллы рутила прозрачны, но если кусочком минерала провести по бумаге, то он оставит слабую коричневую черту.

Когда-то рутил назывался "красным венгерским шерлом". Именно эти красновато-коричневые кристаллы исследовал в свое время немецкий профессор-химик Мартин Клапрот, когда вслед за Уильямом Грегором открыл элемент титан.

А что за крупицы обнаружил тогда Грегор в черном магнитном песке? Это ильменит. Так называется минерал железно-черного или бурого цвета со слабым блеском, отдаленно напоминающим металлический. Ильменит—титанистый железняк. Он представляет собой соединение железа, титана и кислорода. Титана содержится в ильмените не так уж и много — около 30 процентов, и то в пересчете на оксид.

В минерале перовскит титана почти вдвое больше, чем в ильмените. А распространенный титановый минерал сфен содержит около 25 процентов титана.

Известно более 100 минералов, в которых титан содержится в виде диоксида или солей титановой кислоты, однако для промышленной переработки пригодны только те, месторождения которых достаточно распространены и велики. К их числу относятся рутил и особенно ильменит, но и их месторождения, пригодные для промышленной разработки, встречаются только в немногих местах земного шара. Крупных месторождений титановых руд в мире насчитывается чуть более 150.

Руды, пригодные для промышленного производства металлического титана, бывают коренные и россыпные. К коренным относят титано-магнетитовые руды, залегающие сплошными массивами в виде жил. Уместно сказать, что свое название минерал ильменит получил от Ильменских гор. К такому типу относятся руды многих месторождений США, Канады, Финляндии.

Россыпные месторождения титана образовались в результате разрушения горных пород. Ильменит, рутил и другие тяжелые титансодержащие минералы накапливаются в горном песке. Водные потоки уносят песок в моря и океаны, но значительная часть его остается на побережье и занимает большие площади.

А вот пески, про стирающиеся на сотни километров вдоль восточного побережья Австралии, служат сырьевой базой для титановой промышленности Соединенных Штатов Америки. Экспорт рутила в США начался задолго до начала производства металлического титана.

После того, что вам о титане уже известно, у вас вполне могло сложиться мнение, будто все добываемые на земном шаре титансодержащие руды перерабатывают в серебристо-серый легкий и прочный металл. Но такое мнение весьма далеко от истинного положения дел, так как в металл перерабатывают всего лишь одну двадцатую часть используемого титанового сырья. "Куда же девают остальные девятнадцать частей, эту уйму ильменита, рутила, сфена? —наверное, спросите вы. Перерабатывают в пигментную диоксид титана —ту самую наилучшую белую краску, о которой говорилось еще в начале книги.

Увы, на сегодня титановая промышленность не столько металлургия, сколько промышленность по производству белого красителя, завоевывающего с каждым годом все большую популярность. Что ж, с этим тоже приходится считаться и металлурги разрабатывают и совершенствуют способы получения полупродуктов для производства титана, одинаково пригодные как для извлечения металла, так и для выпуска титановых белил.

Пляжные пески Австралии тянутся довольно узкой полосой, но в некоторых местах ее ширина составляет чуть ли не километр. Это обширное месторождение эксплуатируется с начала 30-х годов нашего века и до сих пор не исчерпано, несмотря на то что в последнее время ежегодное количество обогащенных титановых руд, вывозимых оттуда, измеряется сотнями тысяч тонн.

Россыпные месторождения титановых руд —это не только ныне существующие пляжи и прибрежные полосы, они нередко залегают на месте доисторических берегов и морей, погребенных под многометровым слоем глинистых песков и зеленовато-серых глин.