Королева ульев
Шрифт:
– Нет Динс, рубин, это не монокристалл оксида алюминия. Рубин, это смесь хрома и оксида алюминия, в узлах кристаллической решётки рубина находятся молекулы оксида алюминия и атомы хрома. Они образуют единую, лишённую зёрен структуру, монокристалл. Но это монокристалл керамики, а не металла, рубин это керамика с примесью хрома, у которой нет зёрен, а в узле решётки молекула, тоже самое, касается иных камней на основе оксида алюминия, сапфиров, аметистов... Я хочу попробовать создать именно монокристалл металла. Надо превратить оксид алюминия из керамики в металл, а потом уже изготовить из этого металла монокристалл. Монокристалл металла, а не рубин, не монокристалл керамики.
–
– Нет Динс... Смотря какое будет создано давление. Из графита тоже можно сделать монокристалл, но это будет не алмаз. Рубин, монокристалл из молекул, керамика, это не тоже самое, что и монокристалл металла, мы превратим керамику в металл. Заметь, какую прочную связь создаёт атом кислорода с атомом алюминия, и любого другого восстановителя, эту связь можно разрушить только электролизом, температура для неё не что, а если из такой связи сделать решётку.
– К чему тогда сульфаты и хлораты?
– Всё очень просто, сера в некотором роде слабый окислитель, гораздо более слабый, чем кислород. Связь между атомом серы и металлом в несколько раз слабее, значит и давление для создания металла из сульфата понадобится значительно меньшее. Мы не будем сразу штурмовать вершину, для этого, никакого пресса не хватит, мы начнём с простых соединений, и попробуем сделать из них монокристалл металла.
– Как скажите сэр, только вот снова новый пресс строить.
– Зачем новый? Этот, на котором мы проводили опыты с неоном, на 120 гига Паскалей, его способностей создавать давление вполне хватает, монокристалл сплава нитрата меди и никеля держит. Так что иди, неси мне сюда серу и что-нибудь попроще, захвати для начала германий с марганцем что ли.
Денс вышел в соседнюю лабораторию, захватил оттуда три не больших слитка, красный и два жёлтых, и принёс их своему начальнику. Крит взял один из слитков, взял специальный резак, и отсёк нужный кусочек, потом тоже самое сделал с серой, поместил серу и германий в раствор, и сжёг одно в другом, тщательно перемешивая. После чего слил жидкость реагент, высушил полученную смесь, и получил что-то типа соли, сульфат германия, бесполезный, никому не нужный материал в виде порошка. Поместил порошок в пресс форму и начал нагрев, попутно увеличивая давление. Внутренняя прослойка пресса была изготовлена из монокристалла меди, с температурой плавления около 2700 кельвин, она должна была выдержать нагрев сульфата до жидкого состояния. Вскоре сульфат германия стал жидким, после чего Крит повысил до предела давление в прессе, и стал остужать материал. Уже через пять минут он смог извлечь из пресса желтоватый полу прозрачный кристалл, кристалл сульфата меди, даже без теста было понятно, это монокристалл керамики, а не металла, давление не помогло. Тем не менее, Крит отошёл к микроскопу и проверил, всё сошлось, это был монокристалл керамики, довольно прочный, тугоплавкий, но не металл, не то что нужно, в узлах решётки молекула сульфата, а не атомы.
– Ну вот, сульфат, - нарушил тишину Динс.
– Вижу.
– Дело не в давлении, в свойствах материала, любой окислитель создаёт полярное соединение, атомы притягиваются друг к другу, формируя молекулу, что не делай, всегда будет молекула.
– Нет, не в этом дело, дело в том, что мы, создав давление, не разрушили молекулу сульфата, температура не достаточна, или надо было пропускать электрический ток, но температура нужна в несколько раз выше, тогда молекула сульфата будет разрушена, и при кристаллизации образуется
– Это не логично сэр.
– Этот пресс рассчитан на то, чтобы пропускать ток, сейчас я повышу напряжение, с 50 вольт до пары тысяч, и уменьшу силу тока, и мы повторим опыт, пропуская токи сквозь деталь.
– Ваше право.
Крит покрутил ручки настройки трансформатора, регулировавшего подачу тока на пресс, поместил полученный ранее жёлтый кристаллик в пресс форму, включил сжатие и включил ток. Стал ждать. В этот раз он ждал не пять минут, а двадцать, чтобы дать току сделать своё дело, разрушить молекулы электролизом. Наконец всё было готово, подача тока была отключена, заготовка остужена, и пресс открыт. Внутри лежал всё тот же маленький кубик сульфата германия. Но теперь он был не жёлтым и прозрачным, а светло серым, цвет, отсутствие прозрачности, всё указывало на то, что параметры материала принципиально изменились. Крит попытался извлечь кубик, но возникла проблема, он приварился к прессу, из-за высоких токов и температуры. Не много по химичив с выталкивателем, кубик сульфата германия удалось извлечь. Крит молча пронёс его к микроскопу, тщательно рассмотрел, всё проверил и заявил:
– Ну вот, монокристалл металла сульфата германия, а ты не верил. В узле кристаллической решётки атом. Электролиз разрушал молекулы сульфата, а давление и температура формировали из них не молекулы, а кристаллическую решётку металла.
– Да, но каковы его свойства, он ведь может быть очень хрупким...
– Сейчас узнаем.
Крит подошёл к гильотине со сверхпрочными резцами, выбрал резец из монокристалла нитрата железа, установил заготовку, и нажал на кнопку. Мини гильотина с невероятной скоростью и силой ударила в серый кубик. Крит поднял гильотину, прочнейшее лезвие смялось, и ещё часть откололась, кубик сульфата германия даже не был поцарапан, он вообще не заметил, что его пытались разрезать.
– Ну вот, как видишь он прочнее, чем нитрат железа, - констатировал Крит.
– Да... Это многообещающе, очень. Но как его обработать? Чтобы узнать прочность на разрыв там... Температуру плавления то ещё можно узнать. И как из него изготовить деталь?
– Как из этого кубика, механическим способом изготовить деталь?
– Улыбнулся Крит, - подозреваю что никак, никак не изготовишь, он запредельно прочен. Ни один алмазный резец, ни один нитрат, ничто его не возьмёт.
– Тогда зачем он, если деталь нельзя изготовить?
– Из этого кубика изготовить деталь нельзя, но можно отлить в пресс форме готовую деталь, а потом прикрепить её туда, куда нужно, электро термодиффузионной сваркой давлением. Таким образом, мы можем изготовить капсулы, внутри которых будет гореть неон, а потом продукты сгорания будут подаваться в камеру нагрева, где и будут отдавать тепло рабочему телу, водороду. И я думаю, что, в зависимости от разных факторов, но километров 14-18 в секунду в пустоте, мы разовьём на таком ракетном двигателе. А этого достаточно для межпланетного полёта.
– И у этого двигателя, в отличие от двигателей на фтороводороде, очень большой запас модернизации.
– Очень большой, тем более, что инертных газов много, хотя мы пока и сожгли только неон, но есть ещё гелий, и другие инертные газы, каковы их параметры можно предположить...
– И каковы?
– Спросил ученик.
– Самый сильный окислитель из них, это неон, если брать те, что идут ниже, тяжелее. А вот учитывая теплотворную способность водорода, можно предположить, что параметры гелия, должны быть в несколько раз выше, чем у неона. Всё это требует длинной серии экспериментов.