Из ванны - в космос

Давайте познакомимся с электролитическим процессом получения металлов. Рассмотрим, к примеру, как получают очень ходовые в космонавтике детали из тройного никель-кобальтвольфрамового сплава. Первым делом на токарном станке изготавливают алюминиевую матрицу (катод), которую вслед за тем обрабатывают цинкатом и серебрят, за исключением тех мест на поверхности, где предусматриваются отверстия. Эти участки покрывают лаком специального состава.

Далее следует самое главное-осаждение сплава. Стенки электролизера, в котором все это происходит, изготовлены из массивного термостойкого стекла. По габаритам гальванический сосуд может смело сравниться с легковой автомашиной. Поскольку электролит приходится доводить чуть ли не до температуры кипения, конструкция снабжена погружным нагревателем. Вдобавок ко всему электролизер оборудован гидравлическим затвором, чтобы не улетучивался аммиак, которым непрерывно продувают электролит. Аноды приготавливаются из специально подобранных материалов, непременно включающих элементы будущего сплава.

Учеными ведутся напряженные поиски электролита идеального состава. Чего-чего только не подмешивали в раствор, заполнивший корыто электролизера. И лимонную кислоту, повышающую скорость осаждения, и весьма сложные по составу химические соединения, призванные сэкономить расход электроэнергии, а заодно уплотнить осажденный на катоде металл. Ради одного только повышения качества готового изделия исследователи не устают пробовать сотни комбинаций поверхностно активных веществ, вплоть до синтетического спирта.

Наконец, сложнейший процесс электролитического осаждения завершен. Ставшую ненужной матрицу вытравляют кислотами. Сохранившуюся деталь (продукт электролиза) отжигают в инертной атмосфере. А чтобы она не покоробилась от температурных напряжений, охлаждают ее очень медленно.

По внешнему виду такая толщиной в 1-2 миллиметра деталь из многокомпонентного сплава, а нередко и солидный по размерам узел корабля кажутся хрупкой и недолговечной скорлупой. Однако это чисто внешнее впечатление. Изделие отличается на редкость высокой прочностью благодаря отсутствию внутренних напряжений и микротрещин.

Участие вольфрама в многокомпонентных сплавах сообщает им совершенно изумительные свойства, необходимые в самолетостроении, ракетной технике и других самых современных производствах. Из кобальтовольфрамовых сплавов, например, изготавливают очень сложные по форме трубки Вентури и нагрузочные кромки муфт сцепления. А из тройного сплава (с добавлением никеля) удается "вылепить" наиболее ответственные элементы обшивки космических кораблей - параболической и сферической форм. Гальванопластике по плечу самые причудливые конфигурации, вроде напоминающих пчелиные соты панелей носовых насадок ракет и стойких к окислению задвижек, перегородок и стрингеров. Но, пожалуй, самое любопытное заключается в том, что из тройного сплава, рожденного методом электролитического осаждения в недрах гальванической ванны, делают самые ответственные исключительно жаростойкие части реактивных двигателей - лопатки турбин и выхлопные сопла. Сплавы, содержащие 85 процентов вольфрама и 15 процентов молибдена, служат добросовестно и долго даже при температурах, близких к 3000 градусов.

А теперь давайте по-новому подойдем к актуальной проблеме получения сплавов из материалов, существенно разнящихся своим удельным весом. Неужели для того, чтобы воссоединить вольфрам и алюминий, надо обязательно "выписывать командировку" в лабораторию на околоземной орбите? И как быть, если необходимо породнить с металлом, допустим, обыкновенный графит?