Техника - молодёжи 1956-07, страница 28

плавления понижается. Однако опыты показали, что из этого правила есть исключения. Примером тел, ведущих свбя в данном случае «ненормально», могут служить «ода, висмут, галлий. Объясняется такое «ненормальное поведение» тем, что атомы в кристаллах льда, висмута, галлия и некоторых других веществ располагаются на больших расстояниях, чем в этих же телах, когда они жидки.

При атмосферном давлении лед образуется, когда вода охлаждается ниже нуля. Но если его сдавить, он тает при температуре гореэдо ниже нуля. А при еще более высоких давлениях он уже не тает двже в кипящей воде.

С изменением давления лед семь раз меняет свои свойства, во всяком случае пока известно семь степеней состояния льда. Висмут меняется пять раз в зависимости от величины давления. Чрезвычайно важно, что у некоторых веществ такие благоприобретенные изменения, или модификации, говоря языком науки, сохраняются навсегда. Так, например, происходит с желтым фосфором. При высоких давлениях он превращается в черный, резко отличающийся от желтого целым рядом свойств. Таким он остается и при атмосферном давлении.

Теоретические открытия должны иамедлвнко находить практическое применение. Струю воды, вырывающуюся из сопла под сверхвысоким давлением, Любознайкин использовал в качестве свврла. Схвма его оказалась чрезвычайно простой. Одновременно Любознайиин сделал несколько авторских заявок на гидрорезцовые станки различных типов — тоиарный, фрезерный.

прочность и жароупорность, необходимые для сверхмощных современных машин, специалисты сейчас идут обходным путем: добавляют в металлы различные веществе. Между тем теория говорит, что лишенный пороков металл должен обладать поразительной прочностью. Теоретическая прочность и прочность на практик* отличаются в 100 и даже в 1 ООО раз — в худшую для практики сторону. Отчего ж* так получается? Ошибаются теоретики? Нет. Особые лабораторные опыть доказывают несомненную правильность теоретических рассуждений о прочности.

Каменная соль хрупка. Чтобы разорвать •• кристалл, достаточно усилия, равного 0,5 кг на квадратный сантиметр. А что произойдет, если »тот же кристалл попробовать разорвать под водой? Потребуется усилие в 300 раз больше* Под водой прочность кристалла каменной соли близка к прочности, вычисленной теоретически. Это было доказано академиком А. Ф. Иоффе.

Секрет объясняется довольно просто: вода, растворяя поверхностные слои каменной соли, излечивает кристалл от его болезней — трещин, намечеюнцих путь разрыва.

На влиянии среды основано изменение свойств различных материалов по методу академика П. А. Ребиидера— с помощью поверхностно-активных веществ.

Своими опытами над веществами под сверхвысоким давлением Бриджмен перевернул наши обычные представления о прочности, хрупкости веществ и многих других их свойствах. Мрамор, хрупкость которого вошла в поговорку, становится пластичным, газы достигают плотности жидкости. Резина приобретает твердость стекла. Опаснейшие взрывчетые вещества горят, подобно восковой свечке, вместо того чтобы в один миг развить сокрушительную силу.

Общеизвестно, что при повышении давления температура

Истинный физин должен уметь пилить буравчиком и сверлить пилой, сказал когда-то Франклин. Этому завету свято следовал и Любоанайкин. Решив заняться изучением сверхвысоких давлений, он смело вавладел пустой железной бочкой, захватил несколько манометров, тахометр, термометры, нвсосы и приступил к работе. Его не смущало, что шнвлы приборов нв соответ» ствовалн измеряемым величинам. Тан, например, давление он мэмерял манометром, соединенным со счетчиком оборотов. При высоких давлениях растягиваемый металл делается прочнее, е чвм и убедился Любознайкин.

Все подобные «переделки» объясняются изменениями кристаллической структуры вещества, однако наблюдать за зтими изменениями, не снимая давления, — задача весьма сложная. Проникнуть каким-нибудь щупом в сосуд, где давление в десятки тысяч раз выше атмосферного, мудрено.

Советский ученый доктор физико-математических наук Л. Ф. Верещагин вместе с сотрудниками нашел решение этого вопроса. Они сконструировали камеру, в которой можно исследовать рентгеновыми лучами различные тела под давлением до 30 тыс. атмосфер. Стенки этой камеры сделаны из бериллия, потому что бериллий очень мало поглощает рентгеновы лучи. Достигнутые давления не являются предельными.

Особое значение имеет изучение металлов, подвергнутых сверхвысоким давлениям. Во время многих опытов со сверхвысокими давлениями применяется жидкость.

Давление в камерах так велико, что приходится применять очень легкие жидкости типа бензина, так как, например, керосин при комнатной температуре загустевает и твердеет уже при давлении, меньшем 20 тыс. атмосфер.

Опыты со сталью в сверхсжатой жидкости дали результат, сначала поставивший ученых в тупик. Одна из марок стали при давлении в 25 тыс. атмосфер сузилась в месте шайки в 300 раз. При атмосферном давлении тот же металл рвется при сужении только в 2—3 раза.

Растягивая броневую сталь, Брнджмен разрывал ее при давлении в 28 тыс. атмосфер. Напряжение в суженном месте—«шейке»— достигло при атом 34 тыс. кг/см^:. При атмосферном дав ении такая сталь рвется при напряжении в 13 тыс. кг/см^:. Бриджмен вычислил, что под давлением в 100 тыс. атмосфер сталь должна приобрести фантастическую прочность. Чтобы разорвать ее, необходимо усилие в 82 600 кг/см²1

Сведения, полученные во время опытов, уже используются для конструирования аппаратов, в которых развиваются

Познав, кан сверхвысокие дввлвния действуют иа твердые, жидиие и газообразные тела, Любознайиин покусился на сам атом: он задумал упаковать его кан можно пл Ядро втома меньше самого атома с его электро

нами в сто тысяч раз. Любознайкин, создав «сверхпресс», пустил его в ход и твн стиснул атом, что е нем совсем не осталось никаких промежутков: получнлвсь сплошная масса из ядра н электронов. Плотность нового вещества достигла фантастичв ской величины.

24