Порядок выполнения работы

1. Изучить теоретические сведения.

2. Описать химический состав легкоплавких сплавов.

3. Привести области применения легкоплавких сплавов.

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Наименование работы, цели и оборудования.

2. Основные положения теоретических сведений.

3. Характеристики легкоплавких и мягких припоев.

4. Области применения легкоплавких сплавов.

5. Вывод.

Контрольные вопросы

1. Показать химический состав легкоплавких сплавов?

2. Описать легкоплавкие и мягкие припои?

3. Области применения легкоплавких подшипников?

4. Провести анализ диаграммы состояния Pb -Sb.

5. Провести анализ диаграммы состояния Pb -Sn.

Практическая работа № 4

Тема. Общая характеристика редких элементов

Цель: Изучить особенности редких металлов для производственных целей

Оборудование:

Краткие теоретические сведения

Редкие металлы - условное название группы металлов, относительно новых в технике или ещё мало используемых и освоенных. Масштабы производства и области применения их ещё не стабилизировались и продолжают быстро развиваться.

Металлы считаются редкими:

1) из-за ограниченности природных запасов или малом содержании в земной коре;

2) вследствие низкой концентрации даже сравнительно распространенных металлов в доступных месторождениях, так что возможна только ручная разработка, и длительное извлечение даже небольших количеств нужного элемента в виде соединений или в свободном состоянии приходится перерабатывать громадную массу пустой породы, а также потому, что месторождения руд с экономически выгодной концентрацией немногочисленны;

3) из-за трудностей выделения в элементарном состоянии, связанных с химическими и физическими свойствами элемента;

4) из-за отсутствия спроса даже на довольно доступные, но более дорогие по сравнению с другими материалами металлы.

Само собой разумеется, что решающим фактором здесь являются экономические соображения. Химики, инженеры и металлурги достаточно изобретательны, чтобы найти способы получения того или иного металла, если только при этом расходы не служат препятствием. Ведь прежде чем окажется возможным широко применять металл в различных областях, его нужно научиться получать с приемлемыми расходами. Исключение составляют только стратегические металлы, особенно уран, стоимость производства которых, естественно, в расчет не принимается. Хотя на применение металлов в технике, помимо спроса на них, могут оказывать влияние многие факторы, самый важным из них -распространенность металлов в земной коре.

Распространенность в природе химических элементов

Ко 2-му десятилетию ХХ в. накопился достаточный фактический материал, чтобы получить общее представление о содержании и распространении химических элементов в земной коре, атмосфере, природных водах и даже в различных космических телах. В честь ученого, который наметил путь к количественной оценке распространения химических элементов, было предложено назвать кларком среднее значение содержания элемента в природе. По степени распространенности металла в земной коре (таблица 4-1) можно судить о том, насколько редким является тот или иной металл.

Среднее содержание элементов в Земной коре Таблица №4-1

Элемент	Содержание г/т	Элемент	Содержание г/т	Элемент	Содержание, г/т	Элемент	Содержание г/т
О	466000	Сr	200	Ge	7	TI	0,6
Si	277 200	V	150	Be	6	Hg	0,5
AI	81 300	Zn	132	Sm	6,5	I	0,3
Fe	50 000	Ni	80	Gd	6,4	Bi	0.2
Са	36 300	Cu	70	Pr	5,5	Ir	0,2
Na	28 300	W	69	Sc	5	Cd	0,15
К	25 900	Li	65	As	5	Ag	0,1
Mg	20 900	N	46	Hf	4.5	In	0,1
Ti	4 400	Ce	46	Dy	4,5	Se	0,09
Н	1 100	Sn	40	U	4	Ar	0,04
Р	1 180	Y	28	В	3	Pd	0,01
Mn	1 000	Nd	24	Yb	2,7	Pt	0,005
S	520	Nb	24	Er	2,5	Au	0,005
C	320	Co	23	Та	2.1	He	0,003
CI	314	La	18	Br	1,6	Те	0,002
Rb	310	Pb	16	Ho	1,2	Rh	0,001
F	300	Ga	15	Eu	1.1	Re	0. 001
Sr	300	Mo	15	Sb	1	Тс	0,001
Ba	250	Th	12 1	Tb	0.9	Os	0,001
Zr	220	Cs	7	Lu	0.8	Ru	0.001

Следует обратить внимание на значительное содержание в земной коре многих таких сравнительно мало потребляемых элементов, как титан, рубидий, цирконий и ванадий. И, наоборот, содержание элементов, уже давно играющих важную роль в судьбах нашей цивилизации, поражает своей незначительностью. Меди в земной коре имеется приблизительно столько же, что и вольфрама, но гораздо меньше, чем марганца, циркония и ванадия.

По своей распространенности азот стоит наравне с церием, олово уступает литию, а содержание свинца и молибдена близко к содержанию галлии. Тория и урана имеется больше, чем бора, а природные запасы ванадия несколько превышают запасы цинка. Ртуть - гораздо менее распространенный в природе элемент, чем редкоземельные металлы, бериллий и тантал.

Океаны, покрывающие более 70% земной поверхности, в среднем содержат в растворенном состоянии около 3,5% твердых веществ. Это ничтожная величина по сравнению с весом земной коры, но она приобретает чрезвычайную важность благодаря легкости получения веществ из этого источника.

Еще более ценно то, что вещества находятся в растворе. Как известно, часто растворение твердых веществ с целью дальнейшей переработки и извлечения конечных продуктов сопряжено с затратой больших усилий и средств. Поэтому то обстоятельство, что морская вода представляет собой раствор, пусть даже разбавленный, удобно в технологическом отношении. В морской воде содержится около 50 элементов, причем источником других элементов, обнаруженных в морских организмах, также, несомненно, является морская вода. Соотношения концентраций весьма постоянны по всему земному шару, что объясняется однородностью состава воды океанов.

Классификация редких элементов

На основании близости физико - химических свойств, сходства технологии производства и по некоторым др. признакам составлена техническая классификация редкие металлов, приведённая в таблице 4-2.

Техническая классификация редких металлов

Таблица №4-2

Группа периодической системы	Элементы	Группа редких металлов
I II	Литий, рубидий, цезий, Бериллий	Лёгкие
IV V VI	Титан, цирконий, гафний, Ванадий, ниобий, тантал, Молибден, вольфрам	Тугоплавкие
III IV VI VII	Галлий, индий, таллий, Германий, Селен, теллур, Рений	Рассеянные
III	Cкaндий, иттрий, лантан и лантаноиды	Редкоземельные
I II	Франций, Радий	Радиоактивные
VI	Актиний, торий, протактиний, уран, плутоний
VII	Полоний Технеций

Германий, селен и теллур отнесены к металлам условно: в отличие от металлов, они являются полупроводниками.

Эта классификация весьма условна: многие элементы могут быть отнесены к разным группам одновременно; так, Rb, Cs -и лёгкие, и рассеянные элементы; типичный рассеянный элемент Re -в то же время тугоплавкий металл; а типичные тугоплавкие металлы V и Hf -одновременно рассеянные элементы; Ti принадлежит и к тугоплавким, и к лёгким металлам, и т. д.

Лёгкие редкие металлы обладают малой плотностью (от 0,54 г/см³ для Li до 1,87 г/см³ для Cs), химически весьма активны. По свойствам и методам получения они близки к лёгким цветным металлам (Al, Mg, Ca, Na).

Тугоплавкие редкие металлы относятся к числу переходных металлов IV, V, VI, и VII групп периодической системы; в их атомах происходит достройка электронами d-yровней. Они характеризуются высокими температурами плавления (от 1670 °С для Ti до 3410 °С для W), образованием тугоплавких металлоподобных соединений с рядом неметаллов (карбидов, нитридов, силицидов, боридов, бериллидов).

Рассеянные редкие металлы большей частью находятся в форме изоморфной примеси в минералах других элементов и извлекаются попутно из отходов металлургического и химического производства; например, Ga -в производстве окиси Al₂О₃ (глинозёма), In -из отходов производства Zn и Рb.

Редкоземельные металлы характеризуются большой близостью химических свойств. В рудном сырье эти металлы сопутствуют друг другу и разделить их - задача весьма сложная. Для разделения используют метод экстракции органическими растворителями и ионообменные процессы.

Радиоактивные металлы. В этой группе объединены радиоактивные элементы, встречающиеся в природе (Fr, Ra, Po, Ac, Th, Pa, U) и искусственно полученные (Tc, Np, Pu и др.). Наиболее важное практическое значение из этих элементов имеют уран и плутоний (в производстве ядерной энергии).

Свойства и применение редких металлов

Свойства редких металлов удобно представить в виде таблиц 4-3.

Физические свойства редких металлов

Таблица №4-3

Элемент	Символ	Поряд- ковый номер	Атомный вес	ρ, кг/м3	Тпл, °С	Ткип, °С	Удельная теплоем кость, кал/г -град
Бериллий	Ве	4	9,0122	1,845	1284	2507	0,425 (20°)
Бор	В	5	10,811	2,34	2300	2550	0,307 (25°)
Висмут	Bi	83	208,980	9,8	271,3	1627	0,0294 (20°)
Гадолиний	Gd	64	157,25	7,895	1312	3000	0,0713 (0°)
Галлий	Ga	31	69,72	5,907	29,75	1983	0,0977 (29°)
Гафний	Hf	72	178,49	13,29	2150	5400	0,0352 (20°)
Германий	Ge	32	72,59	5,32	936	2700	0,086 (25°)
Гольмий	Ho	67	164,930	8,803	1461	2600	0,0391 (0е)
Диспрозий	Dy	66	162,50	8,536	1407	2600	0,0413 (0°)
Европий	Eu	63	151,96	5,259	826	1439	0,0395 (0е)
Золото	Au	79	196,967	19,32	1063	2966	0,0312 (18°)
Индий	In	49	114,82	7,31	156,6	2075	0,058 (20°)
Иридии	Ir	77	192,2	22,42	2410	5300	0,032 (20°)
Иттербий	Yb	70	173,04	6,977	824	1427	0,0347 (0°)
Иттрий	Y	39	68,905	4,472	1509	3200	0,074 (50°)
Кадмий	Cd	48	112,40	8,65	320,9	767	0,055 (28°)
Кобальт	Со	27	58,933	8,90	1493	3100	0,1056 (20°)
Лантан	La	57	138,91	6,174	920	3469	0,048 (20°)
Литий	Li	3	6,939	0,534	179	1317	0,784 (0°)
Лютеций	Lu	71	174,97	9,842	1652	3327	0,0368 (0°)
Молибден	Mo	42	95,94	10,22	2610	5560	0,066 (0°)
Мышьяк	As	33	74,9216	5,727	814	615	0,078
Натрий	Na	11	22,9898	0,97	97,9	883	0,295 (20°)
Неодим	Nd	60	144,24	7,004	1024	3027	0,0499 (0°)
Ниобий	Nb	41	92,906	8,57	2468	1782	0,0642 (20°)
Осмий	Os	76	190,2	22,50	3000	790	0,039 (20°)
Палладий	Pd	46	106,4	12,02	1552	88,3	0,0584 (20°)
Платина	Pt	78	195,09	21,40	1769	625	0,0314
Плутоний	Pu	94	242	19,84	639,5	3235	0,034 (20°)
Празеодим	Pr	59	140,90	6,782	935	3127	0,0458 (0°)
Прометий	Pm	61	147	-	1035	2730	-
Рений	Re	75	186,2	21,02	3180	5900	0,03262
Родий	Rh	45	102,905	12,44	1960	4500	0,059 (20°)
Ртуть	Hg	80	200,59	13,55	-38.87	357	0,03325
Рубидий	Rb	37	85,47	1.53	38.5	688	0,080 (0°)
Рутений	Ru	44	101,07	12,4	2230	4900	0.057 (20°)
Самарий	Sm	62	150,35	7,536	1072	1900	0,0431(20°)
Свинец	РЬ	82	207,19	11,34	327,4	1737	0,031 (20°)
Селен	Se	34	78,96	4,79	217	685	0,081 (20°)
Серебро	Ag	47	107,87	10,49	960,5	2212	0,056 (20°)
Скандий	Sc	21	44,956	2,99	1539	2727	0,1332
Стронций	Sr	38	87,62	2,6	770	1380	0,176(20°)
Сурьма	Sb	51	121,75	6,68	630,5	1440	0,0504 (20°)
Таллий	Tl	81	204,37	11,85	303	1457	0,031 (20°)
Тантал	Та	73	180,948	16,6	2996	6100	0,034 (0°)
Теллур	Те	52	127,6	6,25	449,5	990	0,047 (20°)
Тербий	Tb	65	158,92	8,272	1356	2800	0,041
Торий	Th	90	232,038	11,66	1750	4200	0,0282
Тулий	Tu	69	168,934	9,332	1545	1727	0,0381 (0°)
Уран	U	92	238,03	19,07	1132	3813	0,028
Цезий	Cs	55	132,905	1,873	28,5	705	0,052
Эрбий	Еr	68	167,26	9,051	1497	2900	0,0398 (0°)

Таблица раскрывает много интересных взаимосвязей. Например, свинец мы всегда рассматриваем как тяжелый металл, тогда как в действительности он располагается в середине таблицы. Однако свинец -один из самых тяжелых металлов среди распространенных и хорошо известных металлов, если не считать ртути и золота. Все металлы, которые тяжелее свинца, за исключением ртути, необычны по своим свойствам. Плотности давно известных и широко применяемых человеком металлов лежат в пределах 6 - 11 г/см³.

Самой интересной для многих металлов является область их существования в жидком состоянии. Эта область для олова является одной из самых широких, но она еще более широка у таких делящихся материалов, как уран, плутоний и торий; у редкоземельных металлов -церия, лантана и празеодима; у металлов платиновой группы -палладия, платины, родия, рутения, осмия, иридия; у таких тугоплавких металлов, как гафний, молибден, тантал, рений и вольфрам. Из всех элементов самой широкой областью существования в жидком состоянии обладает гафний (3250°).

Области применения редких элементов и их соединений многообразны. Эти вещества входят в состав легких, жаропрочных, морозоустойчивых, сверхтвердых, магнитных, коррозионностойких сплавов и конструкционных материалов, полупроводников, сегнетоэлектриков, сверхпроводников, стеклокерамики, материалов для оптических квантовых генераторов и т.д.

Распространение, свойства и применение некоторых редких металлов.

Литий

Литий распространен в природе достаточно широко. Спутник природных месторождений натрия и калия, он образует сложные минералы типа алюмосиликатов, в которых содержание лития составляет всего несколько процентов.

Наибольший интерес представляют собой сплавы лития с кальцием, применяемые для раскисления никеля, меди и их сплавов. В свинцовые баббиты литий добавляют в количестве 0,04%. Он повышает их твердость при нормальной и повышенной температурах и сопротивление деформировании, а также понижает коэффициент трения, благодаря чему устраняется «задирание» подшипников.

Металлический литий предложено использовать также для создания его парами инертной газовой атмосферы в отжиговых и других печах для предохранения изделий в печи от окисления и обезуглероживания.

Растворы лития (LiOH) применяются для заливки щелочных аккумуляторов, увеличивая их емкость, срок службы и повышая температурный диапазон действия. Различные соединения лития применяют в керамике для получения эмалей и глазурей; при изготовлении стекол, пропускающих ультрафиолетовые лучи; как твердый источник для получения газообразного водорода в условиях, исключающих пользование баллонным водородом; как фиксатор азота.

Литий можно использовать в качестве «топлива» для реактивных двигателей. Ядро лития легко расщепляется с выделением большого количества тепла.

Молибден

Химический элемент VI группы периодической системы, атомный номер 42, атомная масса 95,94. Название от греческого molybdos - свинец (по сходству минералов Мо и Рb). Светло-серый металл, плотность 10,2 г/см3, tпл 2623 °С. Химически стоек (на воздухе окисляется при температуре выше 400 °С). Главный минерал - молибденит. Более 75% молибдена применяют для легирования чугунов и сталей, используемых в авиа- и автомобилестроении, при изготовлении лопаток турбин и др. Весьма перспективны жаропрочные (для реактивных двигателей) и кислотоупорные (аппараты химической промышленности) сплавы; так, сплав Fe-Ni-Mo стоек ко всем кислотам (кроме HF) до 100 °С. Важный конструкционный материал в производстве нитей для электрических ламп и катодов для электровакуумных приборов. Молибден относится к редким элементам, его кларк в земной коре равен 1,1·10–4% по массе.

Сейчас 80% получаемого в мире молибдена используется в черной металлургии: в производстве низколегированных нержавеющих сталей, содержащих менее 4% Mo, быстрорежущих и других инструментальных сталей, доля молибдена в которых достигает 9,5%. Молибден улучшает легирующие свойства хрома в нержавеющих сталях, что особенно важно при их использовании в коррозионных средах, например, морской воде или в качестве конструкционных материалов в процессах нефтехимии. Металлорежущие молибденосодержащие инструменты могут закаливаться в процессе работы. Чистый молибден находит ограниченное применение при изготовлении нагревательных элементов, а также в электровакуумной технике и электроламповом производстве.

Скандий

Скандий (лат. Scandium), Sc, химический элемент III группы периодической системы Менделеева; атомный номер 21, атомная масса 44,9559; легкий металл с характерным желтым отливом, который появляется при контакте металла с воздухом.

В настоящее время скандий используется в двух различных областях техники -в производстве ферритов и как «меченый атом» в различных исследованиях. Применение скандия в качестве добавок к ферритам на основе окислов марганца, магния и железа, широко используемых в вычислительной технике, чрезвычайно перспективно. Заслуживает внимания применение радиоактивного изотопа 46Sc в качестве «метки», позволяющей с большой точностью производить контроль в ряде химических, металлургических, океанографических и других процессах и исследованиях. За рубежом с помощью 46Sc лечат раковые опухоли. Скандий и его соединения применяют также для получения некоторых практически важных искусственных радиоактивных изотопов калия, кальция и титана.

Ниобий

Химически ниобий довольно устойчив. Применение и производство ниобия быстро возрастают, что обусловлено сочетанием таких его свойств, как тугоплавкость, малое сечение захвата тепловых нейтронов, способность образовывать жаропрочные, сверхпроводящие и др. сплавы, коррозионная стойкость, гетерогенные свойства, низкая работа выхода электронов, хорошие обрабатываемость давлением на холоду и свариваемость. Основные области применения ниобия: ракетостроение, авиационная и космическая техника, радиотехника, электроника, химическое аппаратостроение, атомная энергетика.

Из чистого ниобия или его сплавов изготовляют детали летательных аппаратов; оболочки для урановых и плутониевых тепловыделяющих элементов; контейнеры и трубы; для жидких металлов; детали электрических конденсаторов; «горячую» арматуру электронных (для радарных установок) и мощных генераторных ламп (аноды, катоды, сетки и др.); коррозионноустойчивую аппаратуру в химической промышленности. Ниобием легируют другие цветные металлы, в том числе уран. Ниобий применяют в криотронах -сверхпроводящих элементах вычислительных машин.

В связи с строительством термоядерных реакторов (начало стройки ИТЕР в 2007 году) и расширением термоядерной энергетики в ближайшие 8 - 12 лет потребуются очень большие количества ниобия и в ближайшие 3 - 4 года цены и спрос на ниобий вырастут в 5 - 9 раз.

Рений

Промышленное производство нового металла развернулось в начале 30-х годов в Германии, где были найдены молибденовые руды с большим содержанием рения -100 граммов на тонну. Всего одна щепотка на гору руды, но для рения и такую концентрацию можно считать необычайно высокой: ведь его среднее содержание в земной коре в десятки тысяч раз ниже. Немного найдется элементов,оторые встречаются в природе еще реже, чем рений.

Он оказался одним из самых тяжелых металлов -чуть ли не в три раза тяжелее железа. Только осмий, иридий и платина по плотности немного превосходят рений. Характерная его черта -необычайная тугоплавкость: по температуре плавления (3180°С) он уступает лишь вольфраму. А температура его кипения настолько высока, что до сих пор ее не удалось определить с большой степенью точности. Можно лишь сказать, что она близка к 6000°С (только вольфрам кипит примерно при такой же температуре).

Особый интерес металловедов вызывает «рениевый эффект» - благотворное влияние рения на свойства вольфрама и молибдена.

Для сверхточных навигационных приборов, которыми пользуются космонавты, летчики, моряки, необходимы так называемые торсионы -тончайшие (диаметром всего несколько десятков микрон!), но удивительно прочные металлические нити.

Замечательные свойства продемонстрировали и другие сплавы рения - с ниобием, никелем, хромом, палладием. Даже небольшие добавки рения повышают, например, температуру плавления хромоникелевого сплава примерно на 200 - 250 градусов.

Широким диапазоном свойств рениевых сплавов объясняется и многообразие сфер их применения: от высокочувствительных термопар, не боящихся жарких объятий расплавленной стали, до кончиков вечных перьев, опор компасных стрелок и других деталей, которые должны долгое время сохранять большую твердость, прочность, износостойкость.

Для борьбы с коррозией -вечным врагом металла -ученые разработали немало способов. Хромирование, никелирование, цинкование взяты на вооружение много лет назад, а вот ренирование -процесс сравнительно новый. Тончайшие рениевые покрытия по стойкости не знают себе равных. Они надежно защищают детали от действия кислот, щелочей, морской воды, сернистых соединений и многих других опасных для металла веществ. Цистерны и баки, изготовленные из ренированных стальных листов, применяют, например, для перевозки соляной кислоты.

Уран

Уран -один из наиболее тяжелых элементов, встречающихся в природе. Чистый металл очень плотный, пластичный, электроположительный с малой электропроводностью и высоко реакционно-способный.

Уран имеет три аллотропные модификации: a-уран (орторомбическая кристаллическая решетка), существует в интервале от комнатной температуры до 668° С; b-уран (сложная кристаллическая решетка тетрагонального типа), устойчивый в интервале 668–774° С; g-уран (объемноцентрированная кубическая кристаллическая решетка), устойчивый от 774° С вплоть до температуры плавления (1132° С). Поскольку все изотопы урана нестабильны, все его соединения проявляют радиоактивность.

Хотя радиоактивность солей урана была известна, его руды в первой трети нынешнего столетия использовались лишь для получения сопутствующего радия, а уран считался нежелательным побочным продуктом. Его использование было сосредоточено в основном в технологии керамики и в металлургии; оксиды урана широко применяли для окраски стекла в цвета от бледножелтого до темнозеленого, что способствовало развитию недорогих стекольных производств. Сегодня изделия этих производств идентифицируют как флуоресцирующие под ультрафиолетовыми лучами. Во время Первой мировой войны и вскоре после нее уран в виде карбида применяли в производстве инструментальных сталей, аналогично Mo и W; 4–8% урана заменяли вольфрам, производство которого в то время было ограничено. Для получения инструментальных сталей в 1914–1926 ежегодно производили по нескольку тонн ферроурана, содержащего до 30% (масс.) U.

Индий

Одной из первых областей применения индия стало изготовление высококачественных зеркал, необходимых для астрономических приборов, прожекторов, рефлекторов и тому подобных устройств. Оказывается, обычное зеркало не одинаково отражает световые лучи различных. Индий же не только обладает чрезвычайно высокой отражательной способностью, но и проявляет при этом полнейшую объективность, совершенно одинаково относясь ко всем цветам радуги - от красного до фиолетового. Вот почему, чтобы свет, излучаемый далекими звездами, доходил до астрономов неискаженным, в телескопах устанавливают индиевые зеркала. В отличие от серебра, индий не тускнеет на воздухе, сохраняя высокий коэффициент отражения.

Сплав индия с висмутом, свинцом, оловом и кадмием плавится уже при 46,8 °С и благодаря этому успешно справляется с ролью автоматического контролера, предохраняющего ответственные узлы и детали различных механизмов от перегрева. Известен сплав индия с галлием и оловом, который даже при комнатной температуре находится в жидком состоянии: он плавится при 10,6 °С. Плавкие предохранители из индиевых сплавов широко используют в системах пожарной сигнализации. Ценное свойство индия - его высокая стойкость к действию едких щелочей и морской воды. Эту способность приобретают и медные сплавы, в которые введено даже небольшое количество индия. Обшивка нижней части корабля, выполненная из такого сплава, легко переносит длительное пребывание в соленом подводном царстве. Чтобы металл подшипников не подвергался эрозии, ученые предложили наносить на них тонкий слой индия. Его атомы не только плотно покрывают рабочую поверхность металла, но и проникают вглубь, образуя с ним прочный сплав. Такой металл смазке уже не по зубам: срок службы подшипников возрастает в пять раз. Из индиевых сплавов (например, с серебром, оловом, медью и цинком), которым свойственны высокая прочность, коррозионная стойкость, долговечность, изготовляют зубные пломбы. В этих сплавах индий играет ответственную роль: он сводит к минимуму усадку металла при затвердевании пломбы. Авиаторы хорошо знакомы с цинкоиндиевым сплавом, служащим антикоррозионным покрытием для стальных пропеллеров. Своеобразным тончайшим "одеялом" из олова и оксида индия "укутывают" ветровые стекла самолетов. Такое стекло не замерзает - на нем не появляются ледяные узоры, которые вряд ли радовали бы взор пилотов. Сплавы индия широко используют для склеивания стекол или стекла с металлом (например, в вакуумной технике).

Некоторые сплавы индия очень красивы - неудивительно, что они приглянулись ювелирам. Как декоративный металл используют, в частности, сплав 75 % золота, 20% серебра и 5% индия - так называемое зеленое золото. Известная американская фирма "Студебеккер" вместо хромирования наружных деталей автомобилей не без успеха применила индирование. Индиевое покрытие значительно долговечнее хромового.

В атомных реакторах индиевая фольга служит контролером, измеряющим интенсивность потока тепловых нейтронов и их энергию: сталкиваясь с ядрами стабильных изотопов индия, нейтроны превращают их в радиоактивные; при этом возникает излучение электронов, по интенсивности и энергии которого судят о нейтронном потоке.

Мировое производство индия пока очень мало - всего несколько десятков тонн в год. Обычно этот ценнейший металл получают как... побочный продукт при переработке руд цинка, свинца, меди, олова.

ХХI век характеризуется необычайным разнообразием применяемых материалов. Создание новых или улучшение свойств ранее известных материалов, используемых в сфере науки и производства, в культуре и быту, в значительной степени определяется применением пока еще достаточно новых для техники элементов, которые обычно называют редкими.

Эти элементы, обладающие многими ценными, а часто и уникальными свойствами, составляют две трети от общего числа известных химических элементов, причем почти все они в свободном состоянии являются металлами.

Важнейшими областями применения редких металлов являются металлургия (производство жаростойких, жаропрочных, коррозионностойких и сверхтвердых сплавов и специальных сортов стали) и машиностроение (в том числе авиа-, автостроение, а также химическое машиностроение), потребляющие литий, бериллий, индии, титан, цирконий, ванадий, ниобий, тантал, молибден, вольфрам, редкоземельные и другие металлы; электротехника (производство осветительных ламп, аккумуляторов и т. д.) и электронная техника (изготовление радиоламп, фотоэлектрических приборов, рентгеновской аппаратуры и радиолокационных устройств), использующие цезии, индий, галлий, германий, титан, цирконий, ниобий, тантал, молибден, вольфрам и некоторые другие металлы; химическая промышленность, для которой большое значение имеют соединения редких элементов (лития, ванадия, селена, теллура, редкоземельных элементов); атомная техники и ядерная энергетика (литий, бериллий, торий, цирконий, уран); вакуумная техника и ряд других областей.

Редкие элементы вошли в жизнь не сразу, но их роль и значение непрерывно возрастали, и к настоящему времени положение сложилось таким образом, что без их применения существование и дальнейшее развитие важнейших областей техники уже невозможно. Называвшиеся когда-то элементами будущего, они стали элементами настоящего. В работе были освещены важнейшие области применения редких металлов, их сплавов и соединений, иногда в особо чистом виде.