Что получится, если сплавить все металлы сразу?

Если сплавить два (или даже более) разных металла в один сплав или использовать какие-то специальные добавки для сплава, то получится совершенно новый материал со свойствами, которые обычно лучше исходных материалов. Ну или с характеристиками, которые будут существенно хуже исходника, но это в случае ошибок...

Чистые металлы на практике используются редко. Используются сплавы.

Все мы хоть раз слышали о таком интересном сплаве, как победит, из которого сегодня изготавливают сверла для сверления бетонных стен или пробулы, обладающие феноменальными свойствами по металлу. Есть бесчисленное множество примеров отличной недвижимости.

Почему бы всё не сплавить разом?

Невольно возникает мысль, что если сплавить все металлы сразу, то можно получить что-то вроде сверхматерии. Разновидность земляного криптонита. Но даже если мы выберем правильную пропорцию каждого из элементов, составляющих общий расплав, мы не сможем сплавить все металлы сразу и получить хоть какие-то, более или менее адекватные свойства.

Вероятнее всего, после кристаллизации исходного расплава получится нечто вроде сильно неоднородной системы, где часть элементов сольется между собой, а часть образует неоднородные области с неравновесной концентрацией. Этот квазирежим сломается вручную и не будет иметь никаких механических или физических свойств.

Все дело в том, что для получения нормального сплава необходим тщательный подбор концентраций всех его составляющих и правильное их совместное действие. Если просто взять и сплавить все существующие металлы, ничего не получится.

Существуют взаимоисключающие компоненты, которые не будут дружить не только в закристаллизованном состоянии, но и в расплаве будут расслаиваться по плотности, что делает невозможным достижение однородной отливки

Пару слов про правильный подбор компонентов

Работа над любым сплавом начинается с тщательного анализа теоретических источников. Для большинства возможных комбинаций диаграммы состояний были построены экспериментально.

Обратите внимание: НАСА намерено отправить робо-пчел на Красную Планету.

Вот пример диаграммы состояния алюминия-лития

Диаграммы бывают тройными и объемными, где компонентов слияния гораздо больше.

Начнем с того, что выбор будущих компонентов начинается с анализа их возможного химического взаимодействия и других параметров, таких как радиус атомов или исходная структура. Затем проверяются уже существующие диаграммы состояния и только после этого отбираются пробы. Компоненты могут находиться в совершенно разном состоянии – от твердого раствора до химического соединения.

Про несмешивающиеся компоненты

Существует множество причин, по которым при плавке не все металлы соединяются одновременно. Например, можно попасть в несмешивающиеся компоненты. Это компоненты, которые, попав в один и тот же расплав, не растворяются друг в друге, а образуют два несмешивающихся слоя. Если это затвердеет в нормальных условиях, возникнет нечто гетерогенное.

Однако несмешивающиеся компоненты можно использовать и во благо. Например, мой научный руководитель Шляпин Анатолий Дмитриевич вместе с Авраамовым Юрием Серафимовичем разработал целое направление материаловедения, где несмешиваемость первых компонентов использовалась как основа для достижения невероятных механических свойств. Но когда все металлы сплавлены воедино, сделать это сразу невозможно, так как там был использован ряд приемов, неприменимых к столь сложной системе.

В итоге, отвечая на заданный вопрос, можно сказать примерно так – если сплавить все металлы вместе и попытаться сделать из этого металлического сплава что-то, ничего не получится. Логика, что «из чего угодно» можно добыть вибраниум и сделать щит Капитана Америки, эквивалентна логике неумелого повара. Также он может готовить все продукты одновременно на сковороде или держать огурцы в молоке для еще большего удовольствия.

Если вам нравятся мои заметки, буду рад видеть вас на моем тематическом Telegram-канале.

Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.

Источник статьи: Что получится, если сплавить все металлы сразу?.