Verbum

МЕТАЛАЗНА́ЎСТВА,

навука пра састаў, будову і ўласцівасці металаў і сплаваў, пра іх залежнасць (заканамернасці змен) ад вонкавых уздзеянняў (цеплавых, мех., хім. і інш.). Асн. практычная задача М. — пошук аптымальных саставаў і метадаў апрацоўкі сплаваў для атрымання патрэбных (зададзеных) уласцівасцей. М. ўмоўна падзяляюць на тэарэтычнае, якое разглядае агульныя заканамернасці будовы і працэсаў, што адбываюцца ў металах і сплавах пры розных уздзеяннях, і прыкладное, якое вывучае тэхнал. працэсы апрацоўкі (тэрмічная апрацоўка, ліццё, апрацоўка металаў ціскам), а таксама канкрэтныя класы метал. матэрыялаў. Састаўной ч. М. з’яўляецца металаграфія.

М. развіваецца з 2-й пал. 19 ст. Яго заснавальнікамі лічацца Дз.К.Чарноў і П.П.Аносаў. Развіццю М. спрыяла адкрыццё ў 1869 перыядычнага закону Дз.​І.​Мендзялеева, што дазваляе прадбачыць уласцівасці як чыстых металаў, так і сплаваў. Станаўленню М. спрыялі працы Ф.​Асмонда і А.​Партэвена (Францыя), Г.​Тамана (Германія), У.​Робертс-Аўстэна (Вялікабрытанія) Г.​Хоу (ЗША) і інш. Значны ўклад у развіццё М. зрабілі рас. вучоныя Г.​В.​Курдзюмаў, А.​А.​Бочвар, А.​А.​Байкоў і інш.

На Беларусі работы ў галіне М. вядуцца ў Ін-це фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў, Фізіка-тэхнал. ін-це Нац. АН, БПА, інш. ВНУ і галіновых НДІ. Распрацоўваюцца пытанні павышэння якасці металапрадукцыі, удасканалення тэхналогіі яе апрацоўкі, укаранення новых спосабаў уздзеяння на структуру і ўласцівасці металаў і сплаваў, стварэння новых матэрыялаў і інш. Важкі ўклад у развіццё М. зрабілі працы бел. вучоных Г.​А.​Анісовіча, С.​А.​Астапчыка, С.​І.​Губкіна, К.​В.​Горава, Я.​Р.​Канавалава, В.​П.​Севярдэнкі, А.​В.​Сцепаненкі, В.​М.​Чачына і інш.

Літ.:

Бочвар А.А. Металловедение. 5 изд. М., 1956;

Болховитинов Н.Ф. Металловедение и термическая обработка. 6 изд. М., 1965;

Структура и свойства металлов и сплавов. Мн., 1974.

А.​П.​Ласкаўнёў.

т. 10, с. 304

МЕ́ДЗІ ЗЛУЧЭ́ННІ,

хімічныя злучэнні, у састаў якіх уваходзіць медзь. Найб. пашыраныя злучэнні адна- і двухвалентнай медзі: медзі аксіды і солі мінер., а таксама некаторых карбонавых кіслот. Солі аднавалентнай медзі бясколерныя рэчывы, не раствараюцца ў вадзе, лёгка акісляюцца; двухвалентнай — раствараюцца ў вадзе, растворы маюць блакітны колер, які абумоўлены ўтварэннем аквакатыёнаў [Cu(H₂O)₄]​²⁺. Солі ўтвараюць устойлівыя комплексныя злучэнні з шэрагам малекул і іонаў (напр., аміякаты).

Медзі (II) ацэтату монагідрат, ці мядзянка (CH₃COO)₂Cu∙H₂O — цёмна-зялёныя крышталі. Выкарыстоўваюць як фунгіцыд, пігмент для керамікі, каталізатар полімерызацыі (напр., стыролу), стабілізатар штучных валокнаў. Медзі (II) карбанаты ўтвараюцца пры абменных рэакцыях у водных растворах паміж солямі Cu (II) і карбанатамі інш. металаў; з раствору ў залежнасці ад т-ры і канцэнтрацыі рэагентаў вылучаюцца нерастваральныя асноўныя, ці гідроксакарбанаты: дыгідроксакарбанат CuCO₃∙Cu(OH)₂ або Cu₂(OH)₂CO₃ (у прыродзе мінерал малахіт) і дыгідроксадыкарбанат 2CuCO₃∙Cu(OH)₂ або Cu₃(OH)₂(CO₃), (мінерал азурыт). Сярэдні карбанат медзі CuCO₃ атрымліваюць апрацоўкай асн. карбанатаў дыаксідам вугляроду пад ціскам пры т-ры 180 °C. Медзі (II) сульфат CuSO₄ — бясколерныя крышталі, t_пл 200 °C, пры награванні (каля 650 °C) раскладаюцца. Утварае шэраг гідратаў, найважнейшы — пентагідрат, ці медны купарвас CuSO₄∙5H₂O — сінія крышталі, абязводжваюцца пры т-ры 250 °C. У прыродзе — мінерал халькантыт. У прам-сці атрымліваюць узаемадзеяннем медзі ці яе аксіду CuO з сернай к-той, абпалам сульфідаў медзі ў прысутнасці кіслароду. Выкарыстоўваюць як пігмент у фарбах, у сельскай гаспадарцы для барацьбы са шкоднікамі і хваробамі раслін і для пратручвання зерня (гл. Медныя ўгнаенні), для вырабу скуры, у гальванатэхніцы і інш. Медзі сульфіды: сульфід медзі (I), ці гемісульфід Cu₂S і сульфід медзі (II), ці монасульфід CuS. Чорныя крышталі, не раствараюцца ў вадзе, раствараюцца ў азотнай кіслаце. У прыродзе трапляюцца ў выглядзе мінералаў хальказіну (Cu₂S) і кавеліну (CuS). Усе М.з. атрутныя: раздражняюць слізістыя абалонкі, пашкоджваюць страўнікава-кішачны тракт, выклікаюць млоснасць, ірвоту, захворванне печані і інш.

А.​П.​Чарнякова.

т. 10, с. 249

МЫШ’ЯКУ́ ЗЛУЧЭ́ННІ,

хімічныя злучэнні, у састаў якіх уваходзіць мыш’як. Найб. шырока выкарыстоўваюць аксіды і халькагеніды мыш’яку, арсеніды і шматлікія мыш’якарганічныя злучэнні.

Мыш’яку аксіды — злучэнні мыш’яку з кіслародам. Сэсквіаксід (мыш’яковісты ангідрыд ці белы мыш’як) As₂O₃ — белае цвёрдае рэчыва. Пры растварэнні ў вадзе ўтварае не вылучаныя ў свабодным стане ортамыш’яковістую H₃AsO₃ і металамыш’яковістую HAsO₂ к-ты; пры ўзаемадзеянні са шчолачамі ўтварае арсеніты. Тэхн. атрымліваюць акісляльным абпалам сульфідных мінералаў мыш’яку. Выкарыстоўваюць для атрымання мыш’яку і яго злучэнняў, кансервавання скуры і футра, у вытв-сці аптычнага шкла, як інсектыцыд і некратызавальны лек. сродак. Аксід мыш’яку(V), ці мыш’яковы ангідрыд As₂O₅ — бясколерныя крышталі. Пры награванні раскладаецца на As₂O₃ і кісларод. Добра раствараецца ў вадзе, утварае ортамыш’яковую к-ту H₃AsO₄, солі якой наз. арсенатамі. Выкарыстоўваюць як гербіцыд, антысептык для прамочвання драўніны. Мыш’яку гідрыд (арсін, мыш’яковісты вадарод) AsH₃ — газ без колеру і паху (часам мае часночны пах, абумоўлены наяўнасцю прадуктаў частковага акіслення AsH₃). Пры т-ры каля 500 °C раскладаецца. Выкарыстоўваюць для атрымання мыш’яку высокай чысціні, легіравання паўправадніковых матэрыялаў мыш’яком. Мыш’яку халькагеніды, злучэнні мыш’яку з серай — сульфіды As₂S₃ (у прыродзе — мінерал аўрыпігмент), As₄S₄ (мінерал рэальгар), As₄S₃ (мінерал дымарфіт) i As₂S₅, з селенам — селеніды As₂Se₃ і As₄Se₄, з тэлурам — тэлурыд As₂Te₃. Усе халькагеніды, акрамя As₂S₅ (аморфнае рэчыва аранжавага колеру, крышталізуецца пад высокім ціскам), крышт. рэчывы. Устойлівыя ў паветры, не раствараюцца ў вадзе, добра раствараюцца ў растворах шчолачаў. As₂S₃, As₂Se₃ i As₂Te₃ — паўправаднікі. Атрымліваюць сплаўленнем элементаў у вакууме ці інертным асяроддзі. Выкарыстоўваюць як кампаненты халькагеніднага шкла, для вырабу валаконных святлаводаў у інфрачырв. вобласці спектра і інш. Усе растваральныя ў вадзе і слабакіслым асяроддзі (напр., страўнікавы сок) М.з. надзвычай атрутныя; злучэнні As(III) больш атрутныя за злучэнні As(V), асабліва небяспечныя AsH₃ і AS₂O₃. ГДК мыш’яку і М.з. у паветры (у пераліку на мыш’як) 0,5 мг/м³, для AsH₃ — 0,1 мг/м³.

А.​П.​Чарнякова.

т. 11, с. 55

АПТЫ́ЧНЫ ДЫСК,

носьбіт інфармацыі ў выглядзе дыска, прызначаны для высакаякаснага запісу і ўзнаўлення гуку, відарыса, тэксту і інш. з дапамогай лазернага выпрамянення. Аснова аптычнага дыска — празрысты матэрыял (шкло, пластмаса і інш.), на які наносіцца рабочы слой, дзе пры лічбавым аптычным запісе ўтвараюцца мікраскапічныя паглыбленні (піты), што ў сукупнасці складаюць кальцавыя або спіральныя дарожкі. У параўнанні з традыц. спосабамі запісу і ўзнаўлення інфармацыі (мех., магн.) аптычныя дыскі маюць больш высокую шчыльнасць запісу (да 10​⁸ 9> біт/см²), большую даўгавечнасць носьбіта з-за адсутнасці мех. кантакту паміж ім і счытвальным прыстасаваннем, меншы час доступу да інфармацыі (да 0,1 с).

Рабочы слой аптычнага дыска для аднаразовага запісу і шматразовага ўзнаўлення — лёгкаплаўкая плёнка таўшч. да 0,03 мкм. Пад уздзеяннем лазернага выпрамянення ў працэсе запісу адбываецца лакальнае расплаўленне або выпарэнне рабочага слоя. З такіх дыскаў з больш тоўстай плёнкай (да 0,15 мкм) робяць метал. матрыцу для стварэння дыскаў-копій (уласна аптычны дыск) метадам прасавання або ліцця пад ціскам. Напр., на дыск дыяметрам 356 мм можна запісаць ТВ-праграму працягласцю да 2 гадз. або стварыць пастаянную вонкавую памяць для ЭВМ аб’ёмам да 4 Гбайт, лічбавыя аптычныя грампласцінкі дыяметрам 120 мм (кампакт-дыскі) маюць працягласць гучання да 1 гадз. Кампакт-дыскі для пастаяннай вонкавай памяці ЭВМ змяшчаюць да 500 Мбайт інфармацыі. У рэверсіўных аптычных дысках, дзе шматразова (да 10​⁷ цыклаў) ажыццяўляецца запіс — узнаўленне — сціранне інфармацыі, рабочы слой з паўправадніковых або магнітааптычных матэрыялаў. Маюць дыяметр да 305 мм, аб’ём памяці да 2 Гбайт. Могуць замяняць стацыянарныя накапляльнікі ЭВМ вінчэстэрскага тыпу.

т. 1, с. 438

БА́РЫЮ ЗЛУЧЭ́ННІ,

хімічныя злучэнні, у састаў якіх уваходзіць барый, пераважна ў ступені акіслення +2. Найб. пашыраны аксід, гідраксід барыю, солі барыю (сульфат, хларыд, карбанат, нітрат і інш.). Бясколерныя крышт. рэчывы, ядавітыя, ГДК амаль усіх барыю злучэнняў 0,5 мг/м³. Сыравінай у вытв-сці барыю злучэнняў з’яўляецца барытавы канцэнтрат (80—95% сульфату барыю), які атрымліваюць флатацыяй барыту.

Барыю аксід BaO, t_пл 2017 °C, пры награванні ўзганяецца, шчыльн. 5,7∙10​³ кг/м³. З вадой утварае гідраксід барыю, з кіслотамі, дыяксідам вугляроду — солі. Выкарыстоўваюць у вытв-сці шкла, эмаляў, каталізатараў. Пры награванні ў кіслародзе (500 °C) пераходзіць у пераксід барыю BaO₂ — кампанент піратэхн. сумесяў, адбельвальнікаў для тканін і паперы. Барыю гідраксід Ba(OH)₂, t_пл 408 °C, гіграскапічны, насычаны раствор у вадзе наз. барытавай вадой; моцная аснова. Выкарыстоўваецца як паглынальнік дыяксіду вугляроду, для ачысткі алеяў і тлушчаў, кампанент змазак, аналітычны рэагент на сульфат- і карбанат-іоны. Барыю сульфат BaSO₄, t_пл 1580 °C, шчыльн. 4,5∙10​³ кг/м³, не раствараецца ў вадзе і разбаўленых кіслотах, паглынае рэнтгенаўскае выпрамяненне. Напаўняльнік гумы і паперы (у т. л. фотапаперы), кардону, кампанент белых мінер. фарбаў, кантрастнае рэчыва ў рэнтгенаскапічных даследаваннях страўнікава-кішачнага тракту (ГДК 6 мг/м³). Барыю карбанат BaCO₃, t_пл 1555 °C (у атмасферы CO₂ пад ціскам 45 МПа), шчыльн. 4,25∙10​³ кг/м³. Дрэнна раствараецца ў вадзе, рэагуе з разбаўленымі салянай і азотнай кіслотамі. Трапляецца ў прыродзе як мінерал вітэрыт. Выкарыстоўваюць у вытв-сці катодаў у электронна-вакуумных прыстасаваннях, аптычнага шкла, эмаляў, палівы, керамічных матэрыялаў, ферытаў, чырв. цэглы. Барыю хларыд BaCl₂, t_пл 961 °C, шчыльн. 3,83∙10​³ кг/м³, раствараецца ў вадзе. Выкарыстоўваецца ў гарбарнай прам-сці для ўцяжарвання і асвятлення скуры, для барацьбы са шкоднікамі ў сельскай гаспадарцы, загартоўкі «хуткарэзнай» сталі. Барыю нітрат Ba(NO₃)₂. Існуе як мінерал нітрабарыт, выкарыстоўваецца ў эмалях і паліве, піратэхніцы. Барыю тытанат BaTiO₃ — сегнетаэлектрык. Барыю храмат BaCrO₄ і манганат BaMnO₄ — адпаведна жоўты і зялёны пігменты.

Літ.:

Ахметов Т.Г. Химия и технология соединений бария. М., 1974.

Л.​М.​Скрыпнічэнка.

т. 2, с. 336

ГІДРАЎЛІ́ЧНАЯ ТУРБІ́НА, гідратурбіна,

лопасцевы гідраўлічны рухавік, які пераўтварае мех. энергію патоку вады ў энергію вярчальнага вала. Паводле прынцыпу дзеяння падзяляюцца на актыўныя турбіны (свабоднаструменныя) і рэактыўныя турбіны (напорнаструменныя), паводле размяшчэння вала рабочага кола — на вертыкальныя, гарызантальныя і нахіленыя. Выкарыстоўваюцца пераважна на гідраэлектрычных станцыях для прывода гідрагенератара (спалучаныя з ім гідраўлічныя турбіны наз. гідраагрэгатамі).

Актыўныя гідраўлічныя турбіны падзяляюцца на каўшовыя, нахіленаструменныя і двухкратныя. У каўшовых гідраўлічных турбінах рабочым колам з’яўляецца дыск, па акружнасці якога размешчаны лопасці ў выглядзе падвойных каўшоў. Накіравальным апаратам (адным або некалькімі сопламі) струмень вады пад атм. ціскам з вял. скорасцю падаецца на лопасці (каўшы) і з малой скорасцю зыходзіць з кола. Бываюць з верт. або гарыз. валам. Магутнасцю да 250 МВт, рабочы напор 40—2000 м. Рэактыўныя гідраўлічныя турбіны паводле напрамку руху вады ў рабочым коле падзяляюцца на восевыя (паваротна-лопасцевыя, прапелерныя) і нявосевыя (радыяльна-восевыя, дыяганальныя). Маюць турбінную (спіральную) камеру (забяспечвае раўнамернае паступленне вады па ўсім контуры накіравальнага апарата), накіравальны апарат з прафіляванымі лапаткамі (рэгулюе расход вады), рабочае кола з паваротнымі або нерухомымі лопасцямі (яго вал злучаны з валам эл. генератара), адсмоктвальную трубу (змяншае скорасць вады, што паляпшае выкарыстанне энергіі вадзянога патоку). Магутнасць паваротна-лопасцевых гідраўлічных турбін да 250 МВт, рабочы напор 2—70 м; дыяганальных адпаведна да 350 МВт, 40—120 м; радыяльна-восевых — да 800 МВт і болей, 2—600 м.

Разнавіднасцю гідраўлічнай турбіны было вадзяное кола, вядомае са старажытнасці. Першая рэактыўная гідраўлічная турбіна вынайдзена франц. інж. Б.​Фурнеронам у 1827, радыяльна-восевая — амер. інж. Дж.​Фрэнсісам у 1855, актыўная каўшовая — амер. інж. А.​Пелтанам у 1889, паваротна-лопасцевая — аўстр. інж. В.​Капланам у 1913. Вытв-сць гідраўлічных турбін у б. СССР наладжана ў 1924. Найб. вядомыя гідраўлічныя турбіны фірмаў Японіі, ЗША, Францыі, Вялікабрытаніі, Германіі, Швецыі і інш. На Беларусі малыя гідраўлічныя турбіны выпускаў у 1949—58 Бабруйскі маш.-буд. з-д. ГЭС Беларусі абсталяваны верт. і гарыз. радыяльна-восевымі гідраўлічнымі турбінамі. Перспектыўныя турбіны малой (10—50 кВт) магутнасці з рабочым напорам 2—5 м.

Я.​П.​Забела.

т. 5, с. 235

НІ́ЗКІЯ ТЭМПЕРАТУ́РЫ.

крыягенныя тэмпературы, тэмпературы ніжэй за 120 К. Т-ры. меншыя за 0,3 К, адносяць да звышнізкіх. Пры Н.т., асабліва блізкіх да абсалютнага нуля, цеплавы рух атамаў рэчыва памяншаецца і пачынаюць праяўляцца яго квантавыя ўласцівасці (напр., звышправоднасць, звышцякучасць). Пры Н.т. стан цвёрдага рэчыва разглядаецца як упарадкаваны, што дазваляе апісваць яго ўласцівасці з дапамогай квазічасціц. Кандэнсаваны (вадкі або цвёрды) стан рэчыва пры Н.т. вывучае фізіка нізкіх тэмператур. Эфекты, што праяўляюцца пры Н.т., выкарыстоўваюць у касм. матэрыялазнаўстве, крыябіялогіі, крыяэлектроніцы і інш.

Атрыманне Н.т. заснавана на звадкаванні газаў у спец. устаноўках — звадкавальніках, дзе моцна сціснуты газ пры расшырэнні да звычайнага ціску ахаладжаецца і кандэнсуецца (паводле Джоўля—Тамсана эфекту). Як холадаагенты выкарыстоўваюць паветра, азот, неон, вадарод, гелій (т-ра кіпення Т_н = 4,2 К). Для падтрымання Н.т. Т_н холадаагента павінна быць пастаяннай пад атм. ціскам, для чаго выкарыстоўваюць спец. тэрмастаты. Адпампоўваннем газу, што выпараецца, з герметызаванай пасудзіны памяншаюць ціск над вадкасцю і гэтым зніжаюць т-ру яе кіпення. Так дасягаюцца Н.т.: ад 77 да 63 К пры дапамозе вадкага азоту, ад 27 да 24 К — вадкага неону, ад 20 да 14 К — вадкага вадароду, ад 4,2 да 1 К — вадкага гелію. Пры больш нізкіх т-рах вадкія газы цвярдзеюць і страчваюць ахаладжальныя якасці (за выключэннем ізатопа гелію ​⁴Не, які застаецца вадкім амаль да абс. нуля). Метадам адыябатычнага размарожвання парамагнітных солей дасягаюць т-ры 10​⁻³ К, гэтым жа метадам з выкарыстаннем ядзернага парамагнітнага рэзанансу ў сістэме атамных ядраў дасягнута т-ра 10​⁻⁶ К. Т-ры парадку 10​⁻³ К атрымліваюць таксама больш зручным метадам — растварэннем вадкага ​³Не у вадкім ​⁴Не. Вымярэнне Н.т. да 1 К ажыццяўляюць газавым тэрмометрам. У дыяпазоне 0,3—5,2 К нізкатэмпературная тэрмаметрыя засн. на залежнасці ціску насычаных пароў гелію ад т-ры. У практычнай тэрмаметрыі выкарыстоўваюць пераважна тэрмометры супраціўлення.

На Беларусі даследаванні з выкарыстаннем Н.т. вядуцца з 1964 у Ін-це фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў, з 1980-х г. — у Цэнтры крыягенных даследаванняў пры гэтым ін-це (В.​І.​Гасцішчаў, С.​Я.​Дзям’янаў і інш.), а таксама ў інш. ін-тах Нац. АН, БДУ.

Літ.:

Лоунасмаа О.В. Принципы и методы получения температур ниже 1 К: Пер. с англ. М., 1977;

Капица П.Л. Физика и техника низких температур: Науч. тр. М., 1989;

Вепшек Я. Измерение низких температур электрическими методами: Пер. с чеш. М. 1980.

С.​Я.​Дзям’янаў.

т. 11, с. 331