Строение и свойства металлических материалов

Необходимо создание принципиально новых приборов и устройств, которые бы позволили получить новую информацию о строении и свойствах металлических материалов и, в частности, монокристаллов. При этом очень важно, чтобы определение структуры и свойств производилось одновременно и по возможности автоматически. Все более типичными становятся исследования, при которых данные измерений непосредственно передаются на электронно-вычислительную машину.

Уже разработаны и опробованы конструкции универсальных измерительных приборов типа «металловедческий комбайн». Начинают использоваться автоматические устройства (например, типа «квантиметр») для выявления, идентификации и подсчета различных структурных составляющих и плотности включений и дефектов в металлических материалах. В будущем, бесспорно, получат развитие автоматические исследовательские линии. Во всяком случае круг измеряемых свойств должен быть значительно расширен. В настоящее время у металлов и сплавов в основном определяются механические свойства, электропроводность, теплопроводность, коэффициент термического расширения, иногда оптические или магнитные свойства.

Чтобы увеличить вероятность открытия новых, а главное выдающихся по значениям или качественно новых свойств, по-видимому, надо производить определения нескольких сот свойств, начиная от ядерно-атомных до технологических, а также обобщить закономерности, связанные с ними. Бесспорно, что на этом пути уже в ближайшие годы будут сделаны интересные и важные открытия.

Разнообразное сочетание движений электронной и ионной систем кристаллических металлов и в особенности сплавов, да и вообще твердых неорганических материалов, в результате внешних воздействий и внутренних причин обусловливает бесконечное разнообразие, неисчерпаемость их структуры и свойств. Раньше обе эти системы кристалла обычно рассматривали раздельно и делили свойства твердых тел на «электронные» и «ионные». Теперь такой механический подход уступает место более строгому диалектическому подходу, при котором главное внимание уделяется взаимодействию между электронной и ионной системами.

Примером может служить такое свойство металлов и сплавов, как сверхпроводимость. Долгое время считалось, что это чисто электронное явление и ионная система кристалла не имеет к нему никакого отношения. В действительности же оказалось, что именно решетка, воздействуя на систему электронов, так изменяет их движение в металлическом кристалле, что он при гелиевых температурах приобретает свойства сверхпроводимости.

Поскольку ионно-электронное строение определяет все свойства веществ и материалов, гениальное ленинское предвидение о неисчерпаемости атома и электрона должно быть распространено и на структуру и свойства всех материальных тел.