Работами Н.С. Курнакова во второй период его деятельности, связанными с изучением металлических сплавов, открылась новая блестящая страница в истории развития металлографии. Работы Н.С. Курнакова по изучению металлических сплавов вскрыли ряд весьма важных закономерностей, объясняющих как поведение металлов при их сплавлении, так и предопределяющих физико-химические и механические свойства полученных сплавов. Они привели к значительным обобщениям общетеоретического характера. Определение понятия химического соединения, развитие учения о химической диаграмме «состав – свойство» и создание нового отдела общей химии – «физико-химического анализа» представляют собой основные достижения творческой работы Н.С. Курнакова в этой области.
Н.С. Курнаковым был создан новый отдел общей химии – физико-химический анализ, основной целью которого является исследование соотношений между химическим составом и измеримыми на опыте свойствами систем.
Физико-химический анализ, созданный трудами Н.С. Курнакова, дал в руки исследователя мощное орудие для определения таких тонких различий в состоянии изучаемых тел, которые были совершенно недоступны для обычно применявшихся приёмов химического исследования. Особенно продуктивным оказалось применение метода физико-химического анализа для разрешения вопроса о природе химического индивидуума, выдвинутого Н.С. Курнаковым.
Все работы Н.С. Курнакова по металлическим сплавам характеризуются одной примечательной особенностью: все они являются примером сочетания глубокой теории с насущными вопросами практики.
Классификация металлоидов на соединения бертоллетовского и дальтоновского типов, установление сингулярных элементов химической диаграммы и нахождение зависимости между свойствами и составом равновесных систем являются одинаково важными как для теории металлических сплавов, так и для практического применения их в различных областях техники.
Установление Н.С. Курнаковым влияния факта образования твёрдых растворов на понижение электропроводности и её температурного коэффициента сыграло огромную роль в дальнейшей судьбе развития техники получения реостатных сплавов. Нахождение новых сплавов, обладающих высоким электросопротивлением и ничтожным, почти нулевым, температурным коэффициентом, становится с этих пор предметом не грубого эмпиризма, а научного исследования.
Показанная в ряде работ Н.С. Курнакова связь между изменениями состава и механическими и другими техническими свойствами твёрдых растворов послужила надёжным основанием для выбора и отыскания металлических сплавов, необходимых для удовлетворения разнообразных технических требований.
Наряду с многочисленными исследованиями по металлическим сплавам, Н.С. Курнаков много времени и внимания отдавал соляному делу.
Занимаясь лечебными грязями и изучая химические составы рассолов Куяльницкого и Хаджибейского лиманов, а также озёр Генического и Перекопских, Н.С. Курнаков для объяснения их общего генезиса, несмотря на значительное отличие в химическом составе, вводит понятие о метаморфизации рассолов, о коэффициенте метаморфизации, являющемся критерием изменения химического состава естественных водоёмов в процессе их жизни.
В связи с практическим освоением рассолов Карабогазского залива Н.С. Курнаков совместно с С.Ф. Жемчужным изучает взаимную водную систему (при 0є и 25є) «хлористый натрий – серномагниевая соль». На основе этих исследований он дал классическую диаграмму равновесий, которой широко пользуются при решении вопросов, связанных не только с проблемой использования Кара-Богаз-Гола, но и многих других сульфатных озёр Союза. В ней нашли отображение общая картина соляных превращений, условия кристаллизации различных солей, границы их устойчивого существования. Она указала путь к познанию генезиса соляных отложений в природе и дала в руки техники надёжное средство для выделения отдельных веществ в чистом состоянии.
Н.С. Курнаковым был поднят большой вопрос об отечественном калии. Ещё в 1916 г. на заседании Физико-математического отделения Академии наук Н.С. Курнаков доложил о результатах первых анализов образцов калиевых солей и высказал мысль, что на севере, в Соликамске, мы, несомненно, имеем дело с сильвинитовыми отложениями. В следующем году он писал, что «нахождение калиевых соединений в соликамских отложениях имеет не только научное, химическое и минералогическое значение, но может представить и большой промышленный интерес». Поставленные после Октябрьской революции разведки на калий в Соликамске привели к открытию месторождения мирового значения. Благодаря также трудам Н.С. Курнакова в настоящее время можно говорить уже о реальных возможностях получения калия в больших промышленных масштабах и в Урало-Эмбенском районе в Казахстане.
Для выяснения ряда вопросов, связанных с эксплуатацией и переработкой калиевых солей, Н.С. Курнаковым был проведён ряд работ по изучению равновесий соответствующих солевых систем. Под его руководством был начат ряд работ по изучению борнокислых соединений и условий их образования в связи с открытием отложений боратов в Индерском районе.
Открытие отечественных месторождений калия поставило перед Н.С. Курнаковым вопрос, тесно связанный с использованием калиевых солей, об изучении фосфорно-аммиачно-калиевых концентрированных удобрений. Его исследования дали разрешение вопроса о внесении в почву удобрений в легко усвояемой форме.
В научную практику соляного дела Н.С. Курнаков ввёл особый ряд специальных полевых экспедиционных исследований, во время которых проводятся наблюдения физико-химического характера над соляными водоёмами, сопровождаемые последующими лабораторными исследованиями. Они оказались чрезвычайно плодотворными в познании жизни соляных водоёмов и путей их промышленного освоения.
Н.С. Курнаков был одним из непревзойдённых знатоков соляного дела в нашем Союзе. Он всегда отдавал себя целиком делу исследования и строительства этой важной области народного хозяйства. Он собрал вокруг себя большие научные кадры учеников и последователей, с честью продолжающих начатое им дело. Н.С. Курнаков вооружил их надёжным научным методом – «физико-химическим анализом», позволяющим рассматривать и разрешать сложные теоретические и практические вопросы путём всестороннего изучения объекта исследования через его диаграммы «состав – свойство», рисующие границы существования и свойства отдельных веществ, подлежащих рассмотрению в зависимости от физических и химических факторов равновесия.
Этот метод и впредь будет являться надёжным орудием при разрешении сложных вопросов как теоретического, так и практического характера, выдвигаемых потребностями нашей Родины.
3. Николай Анатольевич Минкевич
3.1 Краткие биографические данные
Николай Анатольевич Минкевич родился 17 февраля 1883 г. в маленьком уездном городке Малмыже Вятской губернии в плохо обеспеченной, но дружной семье. По окончании с золотой медалью гимназии в 1902 г. Н.А. Минкевич не колеблясь определил сой дальнейший путь. Он хотел быть инженером и в этом же году поступил на металлургический факультет Санкт-Петербургского политехнического института.
Молодым инженером-доменщиком отлично закончил политехнический институт в 1907 г. Н.А. Минкевич был оставлен при институте для подготовки к диссертации на звание адъюнкт-профессора. Однако, следуя примеру крупнейших ученных металлургов – П.П. Аносова, Д.К. Чернова, А.А. Байкова, М.А. Павлова, молодой инженер принимает решение закрепить и углубить свои знания на практической заводской работе.
3.2 Работа на Обуховском заводе
В январе 1908 г. он поступает на Обуховский завод, где в течении шести лет работает сначала инженером цеха, а затем помощником заведующего термическим цехом.
Складывавшаяся в то время обстановка способствовала развитию интереса Минкевича к изучению закалки стали. Термическая обработка стали в начале XX века являлась новой прогрессивной областью техники, зародившейся в недрах металлургии. Идеи великого русского ученого Д.К. Чернова широко распространились в среде наших инженеров. Идеи о зависимости свойств стали от ее структуры претворялись в жизнь, развивалась термическая обработка сплавов. Россия создавала свою качественную металлургию.
В ноябре 1911 г. Н.А. Минкевич предложил оригинальную конструкцию закалочного аппарата для закалки головной части снаряда. При этом им был разработан вопрос о скорости охлаждения и характере необходимой охлаждающей среды. Аппарат был сконструирован таким образом, что путем замены некоторых его узлов легко осуществлялся переход от обработки снарядов одного калибра к обработке снарядов другого калибра. В том же году Минкевич получил патент на конструкцию коридорной печи методического типа с разрезным посередине сводом, в которой изделия передвигаются при помощи механизма, подвешенного на балках, расположенных над печью.
Дальнейшая работа Н.А. Минкевича на Обуховском заводе и его возрастающий практический опыт позволили внести ряд других улучшений в технологию термической обработки деталей орудий и снарядов. В это время, как и в последующие годы, на протяжении всей жизни, практическая деятельность Николая Анатольевича сочеталась с теоретической и литературной работой. Он опубликовал обстоятельную и чрезвычайно важную для того времени работу «Методы определения твердости металлов». Метод оценки «качеств металлов и согласования их со службой металлов в разных изделиях» в то время находился в ряду «новых методов механических испытаний». Как и испытания ударными и повторными нагрузками, определение твердости металлов только еще выдвигалось «на первый план». Работа Н.А. Минкевича имела большое значение в деле распространения этого метода на заводах России. Она была опубликована в «Журнале Русского металлургического общества» в 1911 г. и тогда же вышла отдельным оттиском в виде брошюры. При сравнительно небольшом объеме (3 печатных листа) эта работа представляла собой законченную монографию по рассматриваемому вопросу. Описание существовавших тогда методов определения твердости металлов и сплавов было дано в ясной и доходчивой форме; благодаря последовательному разбору различных методов определения твердости и четкой классификации приборов, основанных на том или ином принципе, эта работа и сейчас читается с большим интересом.