5. Наиболее перспективные направления исследований в области химии экстремальных состояний

Здесь хотелось бы обратить внимание на те воз­можности в разработке высокоэффективных технологических про­цессов, которые открывает принцип функционирования физико-хи­мических систем в условиях, далеких от равновесия. Принцип этот, как было сказано в гл. V, в 1960—-1970-е годы получил теоретиче­ское обоснование в неравновесной термодинамике, а за самое по­следнее время — широкую практическую апробацию в качестве ос­новы интенсификации многих отраслей химического и металлурги­ческого производства. Увеличение объема выпуска продукции в еди­ницу времени и повышение ее качества сегодня во многом опреде­ляется максимальной концентрацией используемых потоков энер­гии. Среди них все шире получают распространение потоки горя­чих газов, электронные пучки, плазмотроны, лучи оптического кван­тового генератора — лазера.

Ниже мы приведем только отдельные примеры наиболее пер­спективных направлений фундаментальных исследований в области химии экстремальных состояний.

Высокая результативность исследований в области плазмохимии. Пожалуй, одной из самых важных особенностей работ в области плазмохимии является исключительно резкое сокращение времени между фундаментальными исследованиями и разработкой на их основе новых технологий. Например, даже лабораторный плазмо-химический реактор обладает столь высокой производительностью, что она близка к таковой промышленного реактора. Метановый плазмотрон с производительностью 25 тыс. т ацетилена в год (это около 75 т в сутки!) имеет длину всего 65 см и даметр 15 см. При 5000—5300 К метан в объеме плазмотрона за одну десятитысячную доли секунды превращается на 80 % в ацетилен.

Особого внимания заслуживают перспективы плазмохимичес-кого пиролиза углеводородов с целью получения этилена, пропи-

234

лена и ацетилена, а также достижения плазмохимического синтеза низкомолекулярных органических соединений — формалина на основе метана, тетрафторэтилена из тетрафторметана, синильной кислоты из элементов и т. д. В своих исследованиях Л. С. Полак и сотрудники пиролиз нефтяных углеводородов осуществляют в весьма компактных малогабаритных аппаратах высокой интен­сивности: время реакции не более 3—4-10~⁴ с, конверсия сырья в це­левые продукты 90—92 %, степень использования энергии достига­ет 90% и выше, энергозатраты ~3 кВт-ч на 1 кг олефинов. Полу­чаемые продукты отличаются высокой чистотой. Напомним, что «паровой пиролиз», осуществляемый ныне на большинстве нефте­химических заводов характеризуется такими параметрами: темпе­ратура около 750—900 °С, время пребывания в зоне реакции 0,1—0,4 с, энергозатраты ~5—б кВт-ч/кг, т. е. вдвое выше.

Важно упомянуть здесь и о том, что Л. С. Полак и сотрудники в результате своих исследований в области химии и технологии в условиях низкотемпературной плазмы пришли к выводу, что про­цесс получения оксидов азота в плазменной струе может быть эко­номичнее аммиачного метода и связан с меньшими капитальными затратами. В ФРГ в 1970-е годы были разработаны плазмохимичес-кие способы синтеза оксида азота из воздуха и гидразина из эле­ментов [8, с. 152—153]. Но энергозатраты на 1 кг оказались при этом довольно высокие: до 30—40 кВт-ч. В азотной плазме можно получать такие «экзотические» соединения, как диазоттетрафто-рид N2F₄, нитрид титана и т. д.

Большие потенции таятся в плазмохимической технологии про­ изводства мелкодисперсных порошков — основного сырья для порошковой металлургии, в восстановлении металлов, синтезе ок­ сидов, карбидов, силицидов, нитридов, карбонитридов, боридов таких металлов, как титан, цирконий, ванадий, ниобий, молибден [13]. Все эти соединения являются сверхтвердыми и жаропрочны­ ми материалами, столь необходимыми для современного машино­ строения. Уже разработана технология синтеза монооксидов (ЭО) элементов, обычно встречающихся лишь в составе диоксидов (ЭО2), например монооксида кремния (SiO), обладающего цен­ нейшими электрофизическими свойствами. И несмотря на то, что плазмохимические процессы в таких синтезах характеризуются высокими энергетическими параметрами (Т«5000—6000 К; теп­ ловой поток до 5—7 МВт на 1 см²), процессы эти отличаются не только исключительно высокими скоростями, но и относительно низкими удельными энергетическими затратами — всего лишь около I—2 кВт-ч/кг! Таким образом, химия_высоких энергий на­ правлена на экономию энергии.

Плазмохимня развивается стремительно. Еще в 1979 г. 3. Пол-лер писал, что она «находится лишь на стадии экспериментирова­ния. Теория ее трудна и поэтому мало разработана... Маловероят­но, что в ближайшее время будет налажено массовое производство

235

органических соединений на основе плазмохимии. Но и неоргани­ческие реакции в горячей плазме вряд ли скоро будут разработа­ны» [8, с. 153]. Но уже сегодня можно сказать, что такой пессими­стический прогноз не оправдался.

Теоретические основы плазмохимии разработаны. Созданы ап­параты для закалки, методы введения в плазму сырья (в том числе порошков) и моментального «замораживания» продуктов реакции. Институтом теплофизики Сибирского отделения АН СССР и кон­структорами бюро «Энергохиммащ» под руководством М. Ф. Жу­кова создан набор плазмотронов мощностью от 100 Вт до 1000 кВт самого различного назначения: для резки плазменной струей сили­катных материалов, для напыления на рабочие поверхности дета­лей машин порошковых металлов, для переработки токсичных отходов химической промышленности.

Плазма используется для варки стали. В Центральном научно-исследовательском институте черной металлургии им. И. П. Бар­дина и в ряде исследовательских центров ГДР были созданы первые в мире плазменные сталеплавильные печи, выдающие высо­кокачественный металл. Плазменная плавка, по мнению специали­стов, — это ближайшее будущее качественной электрометаллур­гии. ВНИИ электротермического оборудования (Москва) совмест­но с СКВ Саратовского завода электротермического оборудова­ния разработали метод ионно-плазменной обработки поверхности инструментов, износостойкость которых увеличивается в 4 раза. Плазменно-механическая обработка марганцевых сталей по срав­нению с их обычной закалкой повышает производительность труда в 5—10 раз, а титановых сплавов — в 15 раз.

У нас в стране разработаны плазмохимические процессы пре­вращения угля в жидкое и газообразное топливо, устраняющие применение высоких давлений и выбросы золы и серы. По такой технологии кроме синтез-газа из угля, точнее из его неорганических компонентов, можно получать одновременно технический кремний, карбосилиций, ферросилиций, адсорбенты для очистки воды и т. д. Плазмохимия позволяет получать такие материалы, которые вооб­ще не были до сих пор известны человеку, например металлобетон, где в качестве связующего используется сталь, чугун, алюминий. Раньше производство такого материала было невозможно из-за слабого сцепления между металлом и наполнителем. Плазменная технология позволяет путем оплавления частиц горной породы создать прочное сцепление последней с металлом, благодаря чему получаемый металлобетон прочнее обычного на сжатие в 10 раз и на растяжение в 100 раз.

В плазмотехнологию ныне включен лазерный носитель энергии, поднимающий плотность последней в миллионы раз по сравнению с другими энергоносителями. В Институте металлургии им. А. А. Байкова АН СССР разработана лазерно-плазменная техно­логия упрочнения деталей машин путем образования на их поверх-

236

ности нитридов и карбидов. В этом направлении в настоящее вре­мя учеными-металлургами ведутся совместные работы с ВНИИ буровой техники, с НПО «Ремдеталь» и НПО «Мединструмент». Перспективы открываются широкие.

Возможности и перспективы радиационной химии. Радиацион­ная химия имеет уже более чем 25-летний стаж развития. Начало ее было положено применением излучения для облагораживания полиэтилена. В настоящее время в мире используется около 40 промышленных методов радиоактивного излучения. Ввиду того, что активация реагентов практически любыми лучами не обладает селективным действием, она применяется в тех случаях, когда мишенью оказывается не фрагмент молекулы, т. е. та или иная химическая связь, и даже не молекула, а макротело. Таковыми могут быть, например, тот же полиэтилен или поливинилхлорид, которые при облучении приобретают большую термостойкость и твердость благодаря сшиванию их линейных макромолекул в трех­мерную сетку.

Облучение -у-лучами обычного бетона, пропитанного тем или иным мономером, позволяет получать различные марки полимер-бетонов, прочность на сжатие и растяжение которых в 4 раза выше. Такие бетоны обладают, кроме того, высокой коррозионной стой­костью, водонепроницаемостью и другими ценными свойствами, которых лишен обычный бетон.

Большие перспективы имеет радиационно-химическая техноло­гия в процессах производства композиционных материалов, в том числе композиций на древесной основе, в закреплении лаков на поверхности дерева и металла.

Распространение получают промышленные процессы радиаци­онной модификации все более разнообразных полимеров, вулкани­зации эластомеров, радиационной полимеризации и сополимериза-ции и поликонденсации. Осуществлены некоторые важные, преиму­щественно цепные процессы радиационно-химического синтеза: теломеризация, хлорирование, сульфохлорирование. И ценно то, что «радиационно-химические процессы могут быть проведены в условиях более низких температур по сравнению с процессами обычной технологии, могут проводиться без использования катали­заторов или вещественных инициаторов (это пример «чистой», не­каталитической, химии.— В. К.), могут идти в значительно меньшее число стадий, могут создавать в материалах свойства, которые иным способом создать сегодня нельзя» [17].

И, наконец, наиболее увлекательной в теоретическом плане и обнадеживающей в технико-экономическом отношении перспекти­вой является превращение атомных электростанций будущего в хи­мико-энергетические комбинаты, ядерные реакторы которых одно­временно с их основным назначением могли бы служить как бы непроизвольными генераторами различных видов искусственно ра­финированного нейтронного, а также а-, 6- и v-излучения. для ра-

237

диохимического синтеза, термического разложения воды на элемен­ты или радиационно-химической модификации твердых тел. Одна из возможностей использования отходящей теплоты ядерного реак­тора для химических целей представлена на рис. 10.

Можно было бы далее привести и еще массу примеров, свиде­тельствующих о перспективах радиационной химии.

В связи с той же проблемой комбинирования атомной энергети­ки и химии здесь нельзя не привести прогноз, высказанный В. А. Легасовым. Говоря об отходах атомных электростанций, он заявил, что «сегодня к осколкам ядерного деления наше отношение одностороннее — прежде всего как к радиоактивным отходам, которые надо надежно изолировать. В перспективе же, по мере

Рис. 10. Схема использования отходящей теплоты ядерного реактора для химических целей.

Под действием теплового излучения высокотемпературного ядерного реактора А в химическом реакторе Б происходит восстановление воды с помощью реагента X, например оксида или сульфата желе­за: Н₂О+Х—>-XO + Hj. Водород отделяют и используют как вторич­ный энергоноситель или химическое сырье. В реакторе В регенери­руется реагент Х(ХО—>Х+'/_г О₂), направляемый вновь в реактор Б

развития ядерной энергетики и радиохимии, хранилища изотопов могут превратиться в своего рода месторождения ценнейших эле­ментов, платиноидов, в частности. Изотопы рутения, палладия, других платиновых металлов образуются в процесе деления ядер урана и плутония на атомных станциях и сегодня доставляют глав­ным образом хлопоты. Радиохимии XXI века будет по. силам се­лективное выделение этих ценных металлов, очищенных от их радиоактивных примесей».

О некоторых проблемах в области химии твердого тела. Боль­шие резервы интенсификации развития химии и химического про­изводства находятся на проторенных уже путях неорганического синтеза. Речь идет прежде всего о получении различных неоргани­ческих материалов, обладающих заданными электрофизическими свойствами, а также жаро- и механической прочностью, прибли­жающейся к теоретически рассчитанной, средствами химии твер­дого тела и химии высокодисперсных систем.

238

i Химия твердого тела (или твердого состояния) — относительно молодая область науки [18—21]. По сути своей, по предмету иссле­дования — это неорганическая химия, запоздало расставшаяся с представлениями о безграничном господстве стехиометрии. Но именно в связи с запоздалым отходом от абсолютизации закона постоянства состава выделение из неорганической химии ее дочер­них областей — химии твердых растворов (или химии интерметал­лических соединений), кристаллохимии, химии твердого тела, а до известной степени и порошковой металлургии — привело к дисгар­монии в проблематике и к нарушению координации научных иссле­дований в этих областях. В ряде случаев одни и те же проблемы оказались в ведении разных областей, каждая из которых решает их по-своему, в изоляции от других областей, не прибегая к науч­ным дискуссиям, что было бы естественно.

Основная причина такой разобщенности дочерних областей неорганической химии состоит в том, что все они по сути дела рас­полагаются на разных уровнях развития химии, т. е. относятся к разным концептуальным системам.

В самом деле, возникшая ранее других областей порошковая металлургия или «наука о спекании» (science of sintering), no крайней мере до 1950—1960 гг. вообще игнорировала изучение химизма взаимодействия частиц порошковой смеси, возлагая от­ ветственность за факты спекания лишь на физические факторы. Об этом красноречиво свидетельствуют труды ученых, являющихся членами Международного института науки о спекании; в большин­ стве своем это физики и механики. Лишь в 1970-е годы благодаря инициативе, проявленной М. М. Ристичем (СФРЮ) и Г. В. Самсо- новым (СССР), появились работы, связывающие процесс спека­ ния с химическим строением микрокристаллов [22, 23] и даже со способами их активации. В одной из своих работ [22, с. 81—85] М. М. Ристич рассмотрел «диалектику развития науки о спекании», выделив, подобно тому как это имеет место в настоящей книге, дискретные уровни формирования механических и физико-хими­ ческих знаний. Как видно из рис. 1-1, М. М. Ристич относит появле­ ние кинетических теорий в науке о спекании к 1940-м годам, но структурные электронные теории он все-таки ставит выше кинети­ ческих, относя их появление к началу 1970-х годов [22, 23]. Факти­ чески же, как он сам это признает, научные исследования в обла­ сти порошковой металлургии в большинстве остаются на уровне учения о составе. И, следовательно, способы интенсификации раз­ вития этой важной отрасли науки и производства должны заклю­ чаться в осознанном и решительном подъеме ее на структурно-хи­ мический (который включал бы в себя квантово-химические тео­ рии строения твердого тела) и далее на макрокинетический уровень.

Прямую противоположность как в генетическом, так и в теоре­тическом аспектах представляет собой новая область химии твер-

239

дого тела, в основе которой находится открытый в 1967 г. А. Г. Мер-жановьм—с сотр. метод самораспространяющегося высокотемпера-турного синтеза тугоплавких соединений (метод СВС). Этот ме­тод — результат развития тепловой теории процессов горения и взрыва в конденсированных средах, начало которой положено Н. Н. Семеновым [10]. Метод СВС вобрал в себя идеи и экспери­ментальные приемы неорганической и аналитической химии, фи­зики твердого тела, технологии неорганических материалов и ма­териаловедения.

«Крупномасштабное производство керамических изделий обыч­ными методами спекания порошков, — говорит американский спе-

циалист в области производства керамических материалов Дж.. Ф. Крайлер, — очень громоздко, поскольку для него требуются высокотемпературные печи (1200—1800°С) и относительно продол­жительное время технологического процесса (несколько часов).. Это обусловливает трудность достижения и сохранения высокой производительности. Более того, твердофазные реакции в смесях порошков... часто протекают не до конца, и непрореагировавшие вещества ведут себя как примеси, приводящие к снижению качест­ва продуктов. СВС является простым экономичным методом, от­крытым русскими и применяемым ими для получения высококаче­ственных керамик и тугоплавких соединений» [24, с. 3—4].

СВС — это такой метод, который буквально революционизи­рует производство твердых тел с заданными свойствами. В отличие

240

от традиционных методов получения тугоплавких соединений, при которых требуется подача в реактор, больших количеств энергии извне, самораспространяющийся высокотемпературный синтез про­исходит за счет теплоты экзотермической реакции горения одного элемента в другом. Это исключает потребность в высокотемпера­турных печах и сложном оборудовании, резко снижает затраты энергии, позволяет с большой скоростью получать продукты высо­кой чистоты и хорошего качества.

Перспективы производства керамики. В мире существует мно­жество разнообразных материалов, но только два вида из них — керамика и металл — более чем на 90 % составляют субстанцио­нальную основу условий жизни человечества. Этот процент, разу­меется, не умаляет значения для цивилизации всех других мате­риалов.

Изготовление керамики * — древнейшая отрасль производства. Гончарные изделия зарегистрированы в археологических находках эпохи палеолита (13—15 тыс. лет до н. э.). Начало же изготовле­ния металла из руд относится к концу неолита (т. е. ко второму тысячелетию до н. э.). Но металлургия как отрасль науки намного опередила технологию керамики: производство металлов со време­ни становления химии как науки базируется на строгих представ­лениях о физических и химических закономерностях металлурги­ческих процессов. О производстве керамики этого сказать нельзя. Значительная часть ее и до сих пор изготовляется на основе пер­манентного опыта и вытекающих из него рецептурных знаний.

В мире ежегодно производится более 600 млн т металла — свы­ше 150 кг на каждого жителя планеты. Керамики вместе с кирпи­чом, который тоже относится к керамическим изделиям, произво­дится не меньше. Однако изоготовление металла обходится в десятки и сотни раз дороже, чем изготовление керамики. И это различие в экономике производства двух видов основных материа­лов до определенного времени никого не волновало, потому что каждый из них имел свое строго определенное хозяйственное на­значение. Металл оставался материальной основой машинострое­ния, железных дорог, линий электропередач, производства спе­циальных трубопроводов и емкостей. А керамика служила таковой же основой строительства зданий, производства посуды и домаш­ней утвари, тепло- и электроизоляторов и т. д. Но уже в первой половине текущего столетия хозяйственные функции этих двух видов материала вышли из параллели и стали причудливо пере­секаться. Металл проник в изготовление домашней утвари, а кера-

* Термин «керамика» неоднозначен. Им обозначают гончарное ремесло как вид производства и особую науку о способах изготовления керамических изде­лий. В настоящей книге, как и в большинстве научных изданий, под этим тер­мином подразумевается особое семейство неорганических материалов.

241

мика стала заменять металл в химическом и энергетическом машиностроении.

Тенденция замены металла керамикой становилась все более ощутимой. Появились указания на возможность ее использования в качестве основного материала штамповочного и режущего инстру­мента, деталей газовых турбин, нагревателей электропечей и даже полупроводниковых приборов. В этой связи произошло естествен­ное отграничение классической керамики (кирпич, черепица, фар-фор, фаянс) от той керамики, которую назвали технической и кото­рая становилась экономически, выгодной альтернативой металлу в машино- и приборостроении.

Техническая керамика, в свою очередь, далее подверглась диф­ференциации. На основе некоторого различия состава стали выде­лять минералокерамику, металлокерамику и минералометаллоке-рамику (или кермет). Правда, в этом разделении больше услов­ности, чем существа дела, потому что с целью придания техничес­кой керамике заданных свойств ее состав варьируется в столь ши­роких пределах, что границы между названными видами практи­чески исчезают. Более обоснованной является дифференциация •технической керамики по функциональному принципу. Различают такие виды керамики: 1) огнеупорную, в частности циркониевую, 2) термостойкую, например карборундовую, 3) хемостойкую — кварцевую и пр., 4) высокотвердую (корундовую, муллитовую, шпинельную), 5) керамику с набором заданных электрофизических свойств и т. д.

Если исходными веществами для классической керамики явля­ются глины, каолины, доломиты и некоторые другие природные минералы, то сырьем для технической керамики служат тончайшие порошки синтетических или естественных оксидов, карбидов, сили­цидов, нитридов, сульфидов, боридов, различных смешанных (на­пример, оксид-сульфидных) соединений и металлов. Вообще же техническая керамика — это большое семейство материалов, в ос­нове которых находятся химические соединения наиболее распро­страненных в природе элементов — кислорода, кремния, алюми­ния, азота, углерода, титана и некоторых других. Керамические материалы имеют, таким образом, практически неограниченную и легко поддающуюся эксплуатации сырьевую базу. Это обуслов­ливает их доступность и невысокую стоимость, т. е. одно из тех преимуществ, которыми они обладают перед металлами.

Второе преимущество керамики как конструкционного материа­ла состоит в том, что ее плотность в среднем на 40 % ниже, чем плотность металла. При равных прочих обстоятельствах это позво­ляет снизить инерционность и массу изготовляемых из нее меха­низмов по сравнению с металлическими или увеличить их единич­ную мощность, что имеет особенно большое зачение для транспорт­ных машин.

Основным преимуществом керамических материалов специа-

242

листы называют их высокую жаропрочность даже по сравнению с наиболее тугоплавкими металлами. Это их свойство дает возмож­ность: 1) снижать до 20 % расход топлива в тех случаях, когда они применяются в качестве деталей газовых турбин, и почти вдвое уменьшать массу турбины; 2) применять их в качестве термостой­ких материалов в атомной энергетике, металлургии и плазмотех-нологии; 3) обеспечивать подъем рабочей температуры электропе­чей до 2000 °С; 4) увеличивать рабочую температуру изготовлен­ных из них двигателей до 1200—1370°С и таким образом значи­тельно повышать КПД.

Большое преимущество технической керамики — ее особая твер­дость. Керамические режущие инструменты, применяемые теперь взамен вольфрамовых твердосплавных деталей, позволяют не толь­ко обходиться без дорогостоящих и дефицитных сплавов, но еще в 2—4 раза увеличить скорость резания обрабатываемого металла, а также повысить качество обработки до 7—8-го классов. Но пер­спективы повышения твердости керамики оказываются еще более широкими. В СССР впервые а мире был получен сверхтвердый .мате­риал-гексагнит-Р-Одна из кристаллических модификаций нит-

рида бора (боразол с т. л. 3299С) До сих пор сверхтвердым ма­териалом считался только алмаз; теперь к ним относят и синтети­ческий гексанит-Р. Этот материал обладает рекордно высокой вяз­костью разрушения. Решена таким образом одна из труднейших научно-технических проблем века: до сих пор всей конструкцион­ной керамике был присущ общий недостаток — хрупкость, теперь же сделан шаг к его преодолению.

Еще одним преимуществом технической керамики является то обстоятельство, что детали машин из нее производятся прессова­нием порошков с получением готовых изделий заданных форм и размеров. Это исключает токарную обработку заготовок, сверле­ние, фрезерование и т. д., на что приходится до двух третей трудовых затрат в машиностроении и что образует потерю одной трети металла в отходах.

И, наконец, сегодня мы можем назвать еще одно уникальное-свойство керамики: сверхпроводимость некоторых ее образцов при температурах выше температуры кипения азота. Открытие этого свойства у металлокерамики состава Ва—La—Си—О (более точ­ный состав держится в секрете) вызвало в буквальном смысе сен­сацию в мире науки. Дело в том, что реализация высокотемпера­турной сверхпроводимости открывает невиданные просторы для научно-технического прогресса: для решения проблем термоядер­ного синтеза, для крупномасштабного использования сверхпрово­дящих линий электропередач, создания сверхмощных двигателей и электрогенераторов, создания транспорта на магнитной подушке, создания сверхмощных электромагнитных ускорителей для вывода полезных грузов в космос и т. д. Первые сообщения об открытии высокотемпературной сверхпроводимости у керамики барий-лан-

243.

тан-медного состава появились в феврале 1987 г. в США. Они вызвали почти молниеносный отклик во многих странах мира: начался массовый поиск новых составов и новых структур кера­мики, которая обладала бы сверхпроводимостью при более высо­ких температурах по сравнению с температурой жидкого азота. Работы в этом направлении осуществляются и в СССР, где ранее успешно велись исследования в области теории сверхпроводимости: в 1950 г. была разработана физическая теория сверхпроводимости (теория В. Л. Гинзбурга — Л. Д. Ландау), ставшая программой поиска практических решений в этом направлении.

Таким образом, перед самым древнейшим материалом — кера­микой открылись новые необозримые горизонты. Все перечислен­ные выше качества технической керамики дали основания назы­вать ее стратегическим материалом большой будущности. Но в связи с тем, что она обладает низкой ударной вязкостью — по су­ществу единственным недостатком, создающим барьер на пути ее широкого использования в качестве конструкционного материала,, задачей № 1 сейчас является устранение именно этого недостатка. Пути к повышению ударной вязкости технической керамики уже проложены: во-первых, это, например, синтез гексанита-Р; во-вто­рых, введение в структуру основного материала неустойчивых кри­сталлов, которые благодаря фазовому переходу образуют в зоне зарождения трещин связующее вещество и предотвращают разви­тие трещин; в-третьих, это ликвидация, казалось бы, неустранимой хрупкости многих металлов, например хрома, посредством глубокой очистки и, наконец, в-четвертых, это переход к новым составам и новым технологиям керамики.

Поэтому задачей № 2, — но задачей самой главной и всеобъем­лющей, — является создание новых видов керамики и новых техно­логий их производства. Что касается первой части этой задачи, то наиболее обещающим путем к ее достижению может стать лишь всемерное развитие химии твердого тела на структурном уровне. Нужна хорошо развитая теория химического строения твердых не­органических тел, подобная бутлеровской теории в органической химии. А пути к решению второй части названной задачи следует искать, во-первых, в совершенствовании и, прежде всего, в своеоб­разной химизации (о чем говорилось выше) порошковой техноло­гии, во-вторых, в замене этой технологии микроволновым нагревом порошков, предотвращающим образование трещин, и, в-третьих, в более смелом обращении к методу СВС, в активе которого сего­дня насчитывается уже свыше 550 новых разнообразных металло-керамических соединений. Не исключается и комбинация сущест­вующих технологий, например активированного спекания и экзо­термических процессов высокотемпературного синтеза.

Конечно, диапазон научных исследований в направлении разви­тия производства технической керамики не ограничивается этими рекомендациями.

244