Особо следует выделить сплавы, созданные на основе бинарной системы Тi–Ni. Интерметаллид Ni-Тi, обладающий памятью формы, имеет структуру CsCI, которая при температуре ниже 1100С подвергается обратимому мартенситовому превращению с образованием ромбоэдрических доменов. Температуру указанного превращения можно регулировать путем допирования сплава (введение Рd повышает Тм, а введение Fе, Сr или избытка Ni – напротив, понижает Тм). Сплав, открытый американскими исследователями в 1963 г., назвали «нитинол»: «ни» и «ти» – символы Ni и Тi, а «нол» – сокращенное название лаборатории, где работали авторы. Нитинолу можно придать любую форму, например, спирали, а затем стабилизировать ее кратковременным нагреванием. Нитинол «запоминает» первоначальную форму, даже если его после этого подвергнуть холодному формованию. При нагревании изделие вновь принимает форму спирали. Широкого применения нитинол пока не нашел. Но предполагают, что он может быть использован в качестве антенн космических кораблей и других устройств для работы в космосе, которые должны принимать заранее заданную форму, когда на них попадает интенсивное солнечное излучение. Уникальное сочетание памяти формы с высокой способностью к деформации и коррозийной устойчивостью открыло путь к использованию нитинола в качестве имплантата в хирургической практике. Эффект сверхупругости и запоминания формы в сплавах был предсказан академиком Г.В. Курдюмовым еще в 1948 г. («эффект Курдюмова»).
<p>МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ</p>Все неметаллические материалы делят на две группы – органические и неорганические. В каждой из этих групп выделяют природные и синтетически (искусственные) материалы. В группе органических материалов и те, и другие являются полимерами, т.е. высокомолекулярными соединениями.
Среди природных органических материалов важнейшим является древесина, потребление которой (свыше 1 млрд. т) заметно превосходит потребление стали. Сухая древесина на 40-50 % состоит из линейного полимера – целлюлозы, на 25 % из родственных ей соединений (гемицеллюлозы) и на 25 % из высоковязкой жидкости – лигнина. Каждая молекула целлюлозы содержит до 5000 колец глюкозы, соединенных атомами кислорода. Из молекул целлюлозы образованы и волокна, которые формируют стенки трубчатых клеток. Основной способ переработки дерева – традиционно был связан с изготовлением пиломатериалов. Часть древесины шла на получение технической целлюлозы для бумажной промышленности (80 %) или химических волокон (20 %). Но развитие химии и химической промышленности изменило традиционные способы использования древесины. Например, изготовление древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит стало возможным благодаря широкому применению фенол- и мочевиноформальдегидных смол. Только в мебельной промышленности средний мировой уровень потребления древесно-стружечных плит составляет сейчас почти 50 %. Остальная часть продукции идет в строительство. При обработке аммиаком древесина становится пластичной, из нее можно прессовать различные профили.
К природным материалам органического происхождения помимо древесины можно отнести битумы и смолы, применяемые как антикоррозионные средства. Ферментация целлюлозных компонентов древесины открывает путь к получению глюкозы и многих других химически ценных продуктов и материалов.
Важнейшими видами синтетических полимерных материалов являются пластмассы, эластомеры, химические волокна и полимерные покрытия.
