Техника - молодёжи 1944-07-08, страница 9

В. МОКИЕВСКИЙ, jкандидат химических наук

Коллоидо-элегстрохимичшскай институт Академии наук СССР

СИЛЫ СЦЕПЛЕНИЯ

Борьбе за твердость и стойкость металла. посвящены тысячи исследовательских работ. Медь, бронза,, сталь, сверхтвердые сплавы — Зто не только разные материашы, расположенные в порядке возрастания их Прочности и твердости. Это -в то же время символы развития техники, всей культуры человечества. Но при описании победного пути, пройденного техникой от бронзового топора до резца из быстрорежущей легированной стали, нередко упускается из виду, что и топор и самый совершенный сверхтвердый резец нужны, в первую очередь,, для того, чтобы разрушать, дробить, срезать, обтачивать, — словом, так или, иначе обрабатывать другие твердые тела — природные,) вроде камня* кости или дерева, или⁽ материалы, полученные человеком искусственно: сплавы, стекло, пластмассы.

Сила сцепления частиц — молекул и атомов, из которых' состоят твердые тела, ей* v л а, придающая этим телам прочность, с -давних пор нслользовалась человеком для -создания величественных сооружений, а в дальнейшем к сложно работающих механизмов и машин. Но для преодоления тех же сил сцепления частиц с незапамятных (времен приходилось затрачивать много Труда прй механической обработке твердых тел, например при выделке орудий.из Твердого камня (кремня), а затем из металла. По мере развития техники совершенствовались процессы обработки металла», камня, дерева, так же как и процессы йзмельчанйй и разрушения твердых тел при Помоле зерна, добыче строительного камня, угл% руды! и гаефт Со временем? ручные шетруюшты для разрушения-—нож,ступка, кирка —- уступили месте- мощннм станкам и машинам, но в теперь борьба человека с силами сцепления требует затраты очень большого количества энергии % времени, ;

Под действием режущих буровых инструментов, врезающихся в землю, постепенно растрескиваются горные породы, расшатываются и выламываются- кусочки минералов. При погружении бура» ь глубь земли эти кусочки скалываются и крошатся, раздавливаются и стираются в порошок, Множеством маленьких «катастроф» сопровождается каждый миллиметр проходки. Но чтобы произвести эти катастрофы и разрушить горные породы, скрывающие нефть или руду, чтобы пробурить в твердых горных породах скважину диамет-

Побсчеты показали,, что на бурение узкой скважины затрачивается столько же работы, как и для подъема огромного грузина . высоту десятиэтажного дома.

-ром всего лишь в 30 сантиметров и глубиной в 1000 метров, надо затратить 20 миллиардов килограммометров работы, то есть примерно столько же, сколько по-надобится для¹ поднятия 500 груженых товарных составов на высоту десятиэтажного дома.

Правда, только часть этой гигантской работы расходуется на преодоление' сил сцепления отдельных частиц минералов. Значительно большая ее часть тратится •впустую, выделяясь и рассеиваясь в. виде тепла* превращаясь в беспорядочное теп*-ловое движение молекул ■» продуктах -разрушения, в массах еще не разрушенной породы, наконец в самом, инструменте. При этом (роковым образом оказывается, что чем¹ тверже тело, подвергающееся разрушению, тем большая часть работы тратится зря на нагревание. Как сильно .может нагреться режущий инструмент при обработке твердой стали, знает каждый токарь и слесарь.

Повышение производительности горных орудий «$ режущих инструментов с давних пор шло путем улучшения самих инструментов, установления правильного режима резания и т. д. Но, как оказалось, можно итте и другим путем, на первый взгляд, почти фантастическим — изменять природу обрабатываемых тел, ослабляя связь между отдельными составляющими частицами. Этот способ понижения твердости самих горных пород был подсказан физико-химическими исследованиями, При горных работах неожиданным союзником инструмента оказалась»» вода.

ВОДА —! СОЮЗНИК ИНСТРУМЕНТА

Как известно, большинство твердых тел имеют'кристаллическое строение, то есть состоят нэ кристаллов, построенных из молекул, правильно расположенных в пространстве. Величина отдельных кристаллов

В 1939 году молодой ленинградский инженер то*. Попило* работал над тем, чтобы при изготовлении турбинных лопаток заменить механическую полировку электрической* Этот но~ веймий и малоисследованный метод таил ш себе большое будущее. Война и блокада Ленинграда не оборвали творческих поисков тов, Попилова. Испытывай» как и все ленинградцы, огромные трудности, молодой исследователь продолжал накоплять материалы, и теперь о результатах своей работы написал нам статью*

С этой статьей мы познакомили члена-корреспондента Академии наук проф. Петра Александровича Ребиндера. Прочитав ее, проф. Ребиндер коротко рассказал нам о работах, проводимых в Коллаидо-электрохимическом институте Академии наук. При этом Петр Александрович добавил, что примером исключительного многообразия науки является, с одной стороны, проблема, о которой пишет тов. Попилов, и с другой~ задачи, решаемые институтом. В самом деле, в обоих случаях исследуют явление трещиноватости на поверхности металла, но в одном случае оно оказывается вредным и с ним ведут борьбу в частности и при помощи электропо-лировки, в другом же случае оно чрезвычайно ценно и является нашим союзником при решении многих технических задач. Чтобы ознакомить с этим наших читателей> проф. Ребиндер передал нам статью научного сотрудника института доцента Мокиевского, в которой рассказывается о том, как явление трещиноватости используется наукой для достижения благотворных результатов•

Итак, в кижепубликуемых статьях мы знакомим читателей с двумя путями использования одного и того же свойства поверхности твердых тел. В одном случае ученые и инженеры используют явление трещиноватости в качестве союзника, в другомвступают с ним в борьбу как со своим злейшим противником* Однако оба мути ведут к одному результату, к техническому прогрессу^ к новым победам советской техники*