Кеше зертханадан Чжан маған абразивті үлгіні сынау деректері әрқашан сәйкес келмейтінін тағы да шағымданды. Мен оның иығынан қағып: «Бауырым, материалтанушылар ретінде біз деректер парақтарын қарап қана қоймай, қолымызды былғап, осы ақ балқытылған алюминий оксиді микроұнтақтардың сипаттамаларын түсінуіміз керек», - дедім. Бұл рас; тәжірибелі аспаз тамақ дайындау үшін дұрыс температураны білетіні сияқты, біз, сынақшылар, алдымен осы қарапайым ақ ұнтақтармен «дос болуымыз» керек.
Ақ балқытылған алюминий оксидінің микроұнтағы өнеркәсіпте кристалды түрі ретінде белгіліалюминий оксиді, Моос қаттылығы 9, тек гауһардан кейінгі екінші орында. Бірақ оны жай ғана қатты материал ретінде қарастыру қателесесіз. Өткен айда біз әртүрлі өндірушілерден үш партия үлгі алдық. Олардың барлығы ақ ұнтақ сияқты көрінді, бірақ электронды микроскоп астында олардың әрқайсысының өзіндік ерекшеліктері болды - кейбір бөлшектердің сынған шыны сынықтары сияқты өткір жиектері болды, ал басқалары ұсақ жағажай құмындай тегіс болды. Бұл бірінші мәселеге әкеледі: қаттылықты тексеру қарапайым сандар ойыны емес.
Біз әдетте микроқаттылық өлшегішті қолданамыз, онда сіз шегіністі төмен басасыз, сонда деректер шығады. Бірақ кейбір ерекшеліктері бар: егер жүктеу жылдамдығы тым жоғары болса, сынғыш бөлшектер кенеттен жарылып кетуі мүмкін; егер жүктеме тым жеңіл болса, сіз шынайы қаттылықты өлшей алмайсыз. Бірде мен бір үлгіні екі түрлі жылдамдықпен әдейі сынап көрдім, және нәтижелер толық 0,8 Мосс қаттылық бірлігіне өзгерді. Бұл қарбызды саусақтарыңызбен ұрғандай; тым көп күш жұмсасаңыз, оны сындырасыз, тым аз күш жұмсасаңыз, оның піскенін ажырата алмайсыз. Сондықтан қазір, сынақтан өткізбес бұрын, біз үлгілерді зертхананың «темпераментіне» бейімделу үшін 24 сағат бойы тұрақты температура мен ылғалдылық ортасында «жағдайға келтіруіміз» керек.
Тозуға төзімділікті сынауға келетін болсақ, бұл одан да шебер шеберлік. Дәстүрлі әдіс - үлгіні белгіленген қысыммен ысқылау және тозуды өлшеу үшін стандартты резеңке дөңгелекті пайдалану. Бірақ іс жүзінде қоршаған орта ылғалдылығының әрбір 10%-ға артуы тозу жылдамдығының 5%-дан астам ауытқуына әкелуі мүмкін екенін анықтадым. Өткен жылы жаңбырлы маусымда бес рет қайталанған тәжірибелер жиынтығы шашыраңқы деректерді көрсетті, және біз ақырында бұл кондиционердің ылғалдылығын жою дұрыс жұмыс істемегендіктен екенін анықтадық. Менің жетекшім әлі күнге дейін есімде қалған бір нәрсе айтты: «Зертхана терезесінің сыртындағы ауа райы да тәжірибе параметрлерінің бір бөлігі».
Одан да қызықтысы - бөлшектер пішінінің әсері. Өткір бұрышты микробөлшектер аз жүктемелер кезінде тез тозады - қатты материалдарды кескен кезде оңай сынатын өткір, бірақ сынғыш пышақ сияқты. Белгілі бір процесс арқылы арнайы пішінделген сфералық бөлшектер ұзақ мерзімді циклдік жүктеме кезінде таңғажайып тұрақтылық көрсетеді. Бұл маған туған қаламның жанындағы өзен арнасындағы малтатастарды еске түсіреді; жылдар бойы су тасқыны эрозиясы оларды тек күшейтті. Кейде абсолютті қаттылық тиісті беріктікке тең келмейді.
Сынақ процесінде оңай ескерілмейтін тағы бір мәселе бар: бөлшектердің мөлшерінің таралуы. Әркім бөлшектердің орташа мөлшеріне назар аударады, бірақ тозуға төзімділікке шынымен әсер ететін нәрсе көбінесе ультра ұсақ және ірі бөлшектердің 10%-ы. Олар команданың «ерекше мүшелері» сияқты; тым аз және ешқандай әсер етпейді, тым көп және олар жалпы өнімділікті бұзады. Бірде, біз ультра ұсақ ұнтақтың 5%-ын сүзіп алғаннан кейін, материалдың бүкіл партиясының тозуға төзімділігі 30%-ға жақсарды. Бұл жаңалық маған команда отырысында жарты ай бойы Олд Ванның мақтауын әкелді.
Енді, әр сынақтан кейін мен тасталған үлгілерді жинау әдетін қалыптастырдым. Әр түрлі партиялардан алынған ақ ұнтақтардың жарық астында жылтырлығы сәл өзгеше болады; кейбіреулері көкшіл, кейбіреулері сарғыш. Тәжірибелі техниктер мұны кристалдық құрылымдағы айырмашылықтардың көрінісі деп айтады және бұл айырмашылықтар көбінесе құралдың деректер парағында тек шағын ескертпе ретінде ғана белгіленеді. Қолмен жұмыс істейтіндер материалдардың өзіндік өмірі бар екенін біледі; олар өз тарихтарын нәзік өзгерістер арқылы баяндайды.
Түптеп келгенде, тестілеуақ корунд микроұнтағыадамды танумен бірдей. Түйіндемедегі сандар (қаттылық, бөлшектердің мөлшері, тазалық) тек негізгі ақпарат; оны шынымен түсіну үшін оның әртүрлі қысымдағы (жүктеме өзгерістері), әртүрлі ортадағы (температура мен ылғалдылық өзгерістері) және ұзақ уақыт пайдаланудан кейінгі (шаршау сынағы) жұмысын көру керек. Зертханадағы миллион долларлық тозу сынағы өте дәл, бірақ соңғы шешім әлі де бір рет сипап, бір қарағандағы тәжірибеге негізделген - дәл дыбысын тыңдау арқылы машинада не дұрыс емес екенін анықтай алатын қарт машинист сияқты.
Келесі жолы сынақ есебінде қарапайым «Қаттылық 9, Тозуға төзімділік өте жақсы» деген жазуды көргенде, сіз мынаны сұрағыңыз келуі мүмкін: бұл «тамаша» нәтижеге қандай жағдайларда, кімнің қолында және қанша сәтсіздіктен кейін қол жеткізілді? Өйткені, сол тыныш ақ ұнтақтар ештеңе айтпайды, бірақ олар қалдыратын әрбір сызат - ең шынайы тіл.