Юный техник 1978-06, страница 14

чаях газ свободных электронов выступает в качестве своего рода смягчающей среды и не позволяет металлу оплавиться или растрескаться.

Особенно интересна способность электронов придавать металлу пластичность. Почему, казалось бы, такая легковесная и неуловимая материя, как электронный газ, вызывает увеличение пластичности металла? Ведь пластичность — это грубое, чисто механическое свойство металла. Секрет, оказывается, заключается в существовании тесной органической связи между электронным газом и атомами, находящимися в узлах кристаллической решетки. Покинув отдельные атомы и объединившись в коллектив, электроны продолжают сновать между атомами, не позволяя им отойти друг от друга на большие расстояния при деформации или нагреве металла. Электроны моментально появляются в тех областях решетки, где в ходе пластической деформации образовалась растянутая зона, и, наоборот, покидают ту область, где возникло сильное сжатие. Иными словами, электронный газ быстро .реагирует на любую критическую ситуацию в металле, предохраняя его от перегрузок и перегревов.

Самое общее определение пластической деформации состоит в том, что это остаточное изменение формы тела после приложения к нему нагрузки. Пластически деформируя глину руками,

мы можем придать ей любую форму. То же самое происходит и с металлом, только усилий приходится затрачивать больше.

Сейчас ученым известно, что металлы деформируются за счет рождения и перемещения так называемых дислокаций — своеобразных элементарных носителей пластической деформации или подвижных дефектов. Это своего рода складки в кристаллической материи.

Допустим, что нужно сдвинуть большой ковер, лежащий на полу. Сделать это довольно трудно, но задачу можно упростить, если на одном конце образовать складку и прогнать ее через все полотно. Ковер будет сдвинут не сразу весь, а как бы по частям. Нечто подобное происходит и при деформации металла. Роль складок играют здесь дислокации.

После того как существование ЭПЭ подтвердилось, остались, как всегда, некоторые сомнения. Например, надо было доказать, что на чистоту проведения эксперимента не влиял известный эффект Джоуля — нагрев металла при пропускании через него электрического тока. В данном случае он оказывал вредное побочное действие, и с ним необходимо было бороться.

Спасительным для нас оказалось то, что эффект Джоуля не-полярен. Это означает, что практически безразлично, в каком направлении пропускать ток. Всег

Схема установки для электрического волочения: 1 — контакты; 2 — фильера