Verbum

АРМІ́РАВАНЫЯ МАТЭРЫЯ́ЛЫ,

матэрыялы, узмоцненыя іншымі, больш трывалымі матэрыяламі. Найб. пашыраныя арміраваныя матэрыялы: жалезабетон (узмоцнены арматурай), матэрыялы на аснове металаў, керамікі, пластычных масаў, шкла (гл. Арміраванае шкло), арміраваныя ніткі, валакністыя кампазіцыйныя матэрыялы. З буд. матэрыялаў арміраваннем атрымліваюць арміраваныя буд. канструкцыі (гл. Армакаменныя канструкцыі, Армацэментавыя канструкцыі, Жалезабетонныя канструкцыі).

Металічныя арміраваныя матэрыялы бываюць: гарачатрывалыя (напр., нікель, хром, кобальт і іх сплавы, арміраваныя тугаплаўкімі валокнамі вальфраму, малібдэну, карбідаў, аксідаў і нітрыдаў); нізкатэмпературныя канструкцыйныя (алюміній, магній, тытан і іх сплавы, арміраваныя высокатрывалымі валокнамі сталі, бору, берылію, карбіду і двухаксіду крэмнію); са спец. фіз. ўласцівасцямі (электракантактныя матэрыялы на аснове серабра і медзі, арміраваныя валокнамі вальфраму). З метал. арміраваных матэрыялаў робяць пасудзіны ціску, абалонкі, элементы самалётаў і суднаў, дэталі машын і прылад. Керамічныя арміраваныя матэрыялы — матэрыялы на аснове аксідаў, нітрыдаў, барыдаў і інш. тугаплаўкіх злучэнняў, арміраваныя валокнамі вальфраму, малібдэну, сталі і ніобію, а таксама ніткападобнымі крышталямі аксідаў і карбідаў. Выкарыстоўваюцца як вогнетрывалыя і канструкцыйныя матэрыялы. Арміраваныя пластыкі (шклапластыкі, тэксталіт, вуглепласты, азбапластыкі, гетынакс, метала- і борапластыкі і інш.) маюць у сабе ў якасці ўмацавальнага напаўняльніка валакністыя матэрыялы — сечаныя валокны, жгуты, тканіны, паперу, драўляную шпону. Арміраваныя ніткі складаюцца з асяродкавых (каркасных) нітак (надаюць трываласць), абвітых інш. матэрыяламі (для вонкавага эфекту, гіграскапічнасці, паветрапранікальнасці і інш.).

т. 1, с. 495

ГАЛЬВАНАМАГНІ́ТНЫЯ З’Я́ВЫ,

з’явы, звязаныя з уздзеяннем магнітнага поля на металы і паўправаднікі, па якіх працякае электрычны ток. Адрозніваюць няцотныя (характарыстыкі гальванамагнітных з’яў мяняюць знак пры змене напрамку поля) і цотныя (не мяняюць знака); падоўжныя (магн. поле накіравана ўздоўж напрамку току) і папярочныя (упоперак да напрамку) гальванамагнітныя з’явы, напр. Хола эфект, магнітарэзістыўны эфект, падоўжны гальванамагн. эфект. Выкарыстоўваюцца для вымярэння велічыні магн. палёў, даследавання электроннага энергет. спектра і механізму рассейвання носьбітаў зараду ў металах і паўправадніках, генерацыі і ўзмацнення эл. поля і інш.

Гальванамагнітныя з’явы абумоўлены скрыўленнем траекторый носьбітаў зараду (электронаў праводнасці і дзірак) у магн. полі пад уздзеяннем Лорэнца сілы. Ва ўсіх металах і паўправадніках (акрамя ферамагнетыкаў) з павелічэннем поля павялічваецца ўдзельнае супраціўленне. Павелічэнне супраціўлення металаў у магн. полі, паралельным току, наз. падоўжным гальванамагнітным эфектам. У тонкіх плёнках і дратах выяўляецца залежнасць гальванамагнітных з’яў ад памераў і формы даследаванага ўзору (памерныя эфекты); у моцных магн. палях — квантавыя эфекты, якія вызначаюць неманатонную залежнасць пастаяннай Хола і супраціўлення ад параметраў поля. Гл. таксама Тэрмамагнітныя з’явы.

Літ.:

Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. 2 изд. М., 1990;

Блейкмор Дж. Физика твердого тела: Пер. с англ. М., 1988.

Ф.А.Ткачэнка.

т. 4, с. 475

ГЕРМА́НІЙ

(лац. Germanium),

Ge, хімічны элемент IV групы перыядычнай сістэмы, ат. н. 32, ат. м. 72,59. Прыродны складаецца з 5 стабільных ізатопаў, найб. колькасць ​⁷⁴Ge (36,54%). У зямной кары 1,5·10​^-4% па масе. Належыць да рассеяных элементаў. Адкрыты ў 1886 К.А.Вінклерам, названы ім у гонар яго радзімы (Германія).

Цвёрдае крохкае рэчыва серабрыстага колеру з метал. бляскам, t_пл 938,25 °C, шчыльн. 5323 кг/м³ (25 °C), шчыльн. вадкага 5557 кг/м³ (1000 °C). Паўправаднік, шырыня забароненай зоны 0,66 эВ. Пры звычайных умовах устойлівы да ўздзеяння вады, кіслароду, разбаўленых к-т. Узаемадзейнічае з азотнай к-той, царскай гарэлкай, растворамі шчолачаў у прысутнасці акісляльніку (утварае солі германаты, пры награванні — з большасцю неметалаў. У паветры пры 700 °C акісляецца да германію дыаксіду. Пры сплаўленні з металамі ўтварае германіды — крохкія цвёрдыя рэчывы з метал. бляскам (напр., германід цырконію Zi₅Ge₃, t_пл 2330 °C). Атрымліваюць з пабочных прадуктаў пры перапрацоўцы руд каляровых металаў, з попелу некаторых відаў вугалю, адходаў коксахім. вытв-сці. Выкарыстоўваюць у паўправадніковай тэхніцы для вырабу дыёдаў, транзістараў, тэрма- і фотарэзістараў; як кампанент сплаваў, матэрыял для лінзаў у прыладах інфрачырвонай тэхнікі і дэтэктараў іанізавальнага выпрамянення.

І.В.Боднар.

т. 5, с. 177

ВАГА́ННІ КРЫШТАЛІ́ЧНАЙ РАШО́ТКІ,

узгодненыя зрушэнні атамаў крышталя каля становішчаў раўнавагі (вузлоў рашоткі). Характар ваганняў залежыць ад сіметрыі крышталёў, ліку атамаў у элементарнай ячэйцы, тыпу хім. сувязі, віду і канцэнтрацыі дэфектаў у крышталях. Амплітуда ваганняў павялічваецца з павышэннем тэмпературы крышталя. На цеплавыя ваганні могуць накладвацца ваганні, выкліканыя распаўсюджваннем у крышталі пругкіх хваляў, абумоўленых знешнім уздзеяннем.

У крышталі з N элементарных ячэек па υ атамаў у кожнай існуе 3υN-6 незалежных найпрасцейшых нармальных ваганняў, кожнае з якіх можна ўявіць у выглядзе дзвюх плоскіх пругкіх хваляў, што распаўсюджваюцца ў процілеглых напрамках. Гэтыя ваганні складаюцца з трох акустычных галін (ім адпавядаюць зрушэнні элементарнай ячэйкі як цэлага) і 3 (υ—1) аптычных (адпавядаюць зрушэнням атамаў унутры элементарнай ячэйкі). Пры пругкім характары міжатамнага ўзаемадзеяння вагальная энергія крышталя складаецца з энергій нармальных ваганняў, кожнае з якіх уцягвае ў рух усе атамы. Вагальную энергію крышталя можна разглядаць і як суму энергій фанонаў — квантаў энергіі пругкіх ваганняў. Квантавая прырода ваганняў крышталічнай рашоткі праяўляецца ў наяўнасці нулявых ваганняў атамаў пры Т = 0К. Ваганні крышталічнай рашоткі ўплываюць на электраправоднасць металаў і паўправаднікоў, на аптычныя ўласцівасці дыэлектрыкаў.

Літ.:

Анималу А. Квантовая теория кристаллических твердых тел: Пер. с англ. М., 1981;

Рейсленд Дж. Физика фононов: Пер. с англ. М., 1975;

Федоров Ф.И. Теория упругих волн в кристаллах. М., 1965.

М.А.Паклонскі.

т. 3, с. 428

ВА́ДКІЯ ПАЎПРАВАДНІКІ́,

вадкасці, якія маюць уласцівасці паўправаднікоў. Адкрыты А.Ф.Іофе і А.Р.Рэгелем у пач. 1950-х г. Па фармальных прыкметах вадкія паўправаднікі — расплавы з удзельнай электраправоднасцю пры нармальных умовах у інтэрвале (10​^-8 — 10​^-5) Ом​^-1 · м​^-1; маюць электронную электраправоднасць.

Вадкія паўправаднікі ўтвараюцца пры плаўленні шэрагу крышталічных кавалентных паўправаднікоў (селен Se, злучэнні тыпу ${\mathrm{A}}_2^{\mathrm{I}}{\mathrm{B}}^{\mathrm{VI}}$, ${\mathrm{A}}^{\mathrm{II}}{\mathrm{B}}^{\mathrm{VI}}$, ${\mathrm{A}}^{\mathrm{III}}{\mathrm{B}}^{\mathrm{VI}}$, ${\mathrm{A}}_2^{\mathrm{V}}{\mathrm{B}}_3^{\mathrm{VI}}$ і інш.), пры ўмове захавання кавалентных міжатамных сувязяў. У гэтым выпадку не мяняецца (ці нязначна памяншаецца) удзельная электраправоднасць і захоўваецца яе паўправадніковы характар тэмпературнай залежнасці ў адрозненне ад некаторых крышталічных паўправаднікоў (крэмній Si, германій Ge, ${\mathrm{A}}^{\mathrm{III}}{\mathrm{B}}^{\mathrm{V}}$ і інш.), электраправоднасць якіх пры плаўленні рэзка павялічваецца да значэнняў, характэрных для металаў. Некаторыя вадкія паўправаднікі пры далейшым павелічэнні т-ры трацяць паўправадніковыя ўласцівасці і набываюць металічныя (напр., сплавы тэлур—селен Te—Se, багатыя Te).

Вадкія паўправаднікі выкарыстоўваюцца ў тэрмаэлементах, радыяцыйнаўстойлівых высокатэмпературных тэрмістарах і пераключальніках і інш.

Літ.:

Катлер М. Жидкие полупроводники: Пер. с англ. М., 1980;

Глазов В.М., Кольцов В.Б., Курбатов В.А. Экспериментальное исследование электрофизических свойств кремния вблизи фазового перехода кристалл — расплав в твердом и жидком состоянии. // Расплавы. М., 1987. Т. 1, вып. 1.

т. 3, с. 439

АМО́НІЮ ЗЛУЧЭ́ННІ,

хімічныя злучэнні з зараджаным атамам азоту (амонію катыёнам), які кавалентна звязаны з вадародам ці арган. радыкаламі і іоннай сувяззю з аніёнам. Найпрасцейшыя неарганічныя амонію злучэнні — гідраксід амонію (NH₄OH) і солі амонію: хлорысты амоній (NH₄Cl), нітрат амонію (NH₄NO₃) і інш. Гідраксід амонію атрымліваюць растварэннем аміяку ў вадзе; пры дысацыяцыі праяўляе ўласцівасці слабай асновы. Большасць соляў амонію раствараюцца ў вадзе, дысацыіруюць, гідралізуюцца, пры награванні раскладаюцца. Гідроліз і тэрмічнае раскладанне іх залежыць ад прыроды аніёна, напр. NH₄Cl раскладаецца па схеме: NH₄Cl=NH₃+HCl; у солях з аніёнам-акісляльнікам адбываецца акісляльна-аднаўляльны працэс, напр. NH₄NO₃=N₂O+2H₂O. Солі амонію маюць шырокае выкарыстанне: хлорысты амоній — у сухіх батарэях, як флюс для пайкі і зварвання металаў, дымаўтваральнік; сульфат і нітрат — азотныя ўгнаенні, нітрат — кампанент выбуховых рэчываў; гідракарбанат амонію выкарыстоўваецца ў кандытарскай вытв-сці. Да арганічных амонію злучэнняў належаць першасныя [RNH₃]​⁺X​^-, другасныя [R₂NH₂]​⁺X​^-, трацічныя [R₃NH]​⁺X​^- і чацвярцічныя амоніевыя солі [R₄N]​⁺X​^-, унутраныя чацвярцічныя амоніевыя солі, напр. бетанін (CH₃)₃N​⁺CH₂COO​^-, оніевыя злучэнні з атамам азоту. Найб. распаўсюджаныя чацвярцічныя амоніевыя солі, якія атрымліваюць алкіліраваннем (кватэрнізацыяй) трацічных амінаў. Злучэнні хоць з адным доўгім алкільным радыкалам валодаюць паверхневаактыўнымі і антысептычнымі ўласцівасцямі. Выкарыстоўваюцца як эмульгатары, стабілізатары, змочвальнікі, дэзінфекцыйныя сродкі, лек. прэпараты (метацын, кватэрон), пры амыленні тлушчаў. Сустракаюцца ў прыродзе ў раслінах (алкалоіды); халін, ацэтылхалін — фізіялагічна актыўныя рэчывы.

Літ.:

Общая органическая химия. Т. 3. М., 1982.

т. 1, с. 320

БОР

(лац. Borum),

B, хімічны элемент III групы перыяд. сістэмы Мендзялеева. Ат.н. 5, ат.м. 10,81. Прыродны бор складаецца з двух стабільных ізатопаў ​¹⁰B (19,57%) і ​¹¹B (80,43%), існуе як мінерал буракс, керніт, ашарыт і інш.; у зямной кары ёсць 5·10​^-3%, у вадзе акіянаў 4,6 мг/л. Атрыманы ў 1808 Л.Ж.Гей-Люсакам і Л.Ж.Тэнарам.

Вядома больш за 10 алатропных мадыфікацый бора. Бывае бясколерным, шэрым ці чырвоным крышталічным або цёмным аморфным рэчывам і мае розныя фіз.-хім. характарыстыкі. Па цвёрдасці (па Маосу 9,3, па Вікерсу 274,4 ГПа) займае другое (пасля алмазу) месца сярод рэчываў. Вельмі крохкі; у пластычны стан пераходзіць пры т-ры вышэй за 2000 °C. Хімічна дастаткова інертны, не рэагуе з вадародам (боравадароды атрымліваюцца ўскосным шляхам); з іншымі рэчывамі рэагуе толькі пры высокіх т-рах: акісляецца на паветры пры 700 °C, з азотам пры 1200—2000 °C утварае нітрыд бору, з вугляродам пры 1300 °C і вышэй — карбіды, з большасцю металаў — барыды, пры сплаўленні са шчолачамі — бараты; царская гарэлка і азотная кіслата акісляюць бор да борнай кіслаты (гл. таксама Бору злучэнні). Атрымліваюць з буры і кернігу, аднаўленнем аксіду ці галагенідаў бору, раскладаннем галагенідаў і гідрыдаў. Выкарыстоўваюць як кампанент каразійнаўстойлівых гарачатрывалых сплаваў, кампазіцыйных матэрыялаў, сплаваў для рэгулявальных прыстасаванняў адз. рэактараў і лічыльнікаў нейтронаў, як паўправадніковы матэрыял і для барыравання.

Л.М.Скрыпнічэнка.

т. 3, с. 215

ГА́ЛІЙ

(лац. Gallium),

Ga, хімічны элемент III групы перыядычнай сістэмы, ат. н. 31, ат. м. 69,72. Прыродны складаецца з 2 стабільных ізатопаў ​⁶⁹Ga (61,2%) і ​⁷¹Ga (38,8%). У зямной кары 1,8·10​^-3 % па масе. У прыродзе рассеяны (мінерал галіт CuGaS₂ вельмі рэдкі), спадарожнік алюмінію. Адкрыты ў 1875 франц. хімікам П.Э.Лекокам дэ Буабадранам, названы ў гонар Францыі (лац. Gallia).

Светла-шэры легкаплаўкі (t_пл 29,76 °C) метал з вял. тэмпературным інтэрвалам існавання ў вадкім стане (t_кіп 2205 °C), шчыльн. (кг/м³) цвёрдага 5903,7 (29,6 °C), вадкага 6094,8 (пры зацвярдзенні аб’ём галію павялічваецца). У паветры пры звычайнай т-ры пакрыты ахоўнай плёнкай аксіду. Раствараецца ў мінер. к-тах і шчолачах, утварае адпаведна солі галію і галаты — солі ортагаліевай Ga(OH₃) ці H₃GaO₃ і метагаліевай HGaO₂ к-т. Найб. пашыраны солі галію: трыхларыд GaCl₃, бясколерныя крышталі, t_пл 77,8 °C; сульфат Ga₂(SO₄)₃, які з сульфатамі шчолачных металаў і амонію ўтварае галын. Пры сплаўленні з фосфарам, мыш’яком і сурмой галій утварае крышт. паўправадніковыя злучэнні, адпаведна фасфід GaP (жоўта-аранжавы, t_пл 1790 °C), арсенід GaAs (цёмна-шэры з фіялетавым адценнем, t_пл 1238 °C), антыманід GaSb (светла-шэры, t_пл 712 °C).

Выкарыстоўваюць у вытв-сці паўправадніковых матэрыялаў, для «халоднай пайкі» керамічных і металічных дэталей у радыёэлектроніцы, люстраў з высокай адбівальнай здольнасцю, высокатэмпературных (900—1600 °C) тэрмометраў, манометраў.

І.В.Боднар.

т. 4, с. 460

ГЕЛІЯЎСТАНО́ЎКА,

прыстасаванне для пераўтварэння энергіі сонечнай радыяцыі ў іншыя віды энергіі з мэтай іх практычнага выкарыстання. Бываюць з геліяканцэнтратарамі і без іх.

Геліяўстаноўкі з канцэнтратарамі забяспечваюць значнае павышэнне шчыльнасці сонечнай радыяцыі, выкарыстоўваюцца для ажыццяўлення высокатэмпературных (да 3000—3500 °C пры ккдз 0,4—0,6) тэхнал. працэсаў (сонечныя печы для плаўкі металаў і тэрмаапрацоўкі вогнетрывалых матэрыялаў, сонечныя энергетычныя ўстаноўкі). Геліяўстаноўкі без канцэнтратараў непасрэдна ўлоўліваюць сонечныя прамяні — працуюць па прынцыпе «гарачай скрыні», маюць больш шырокі спектр выкарыстання (сонечныя батарэі, сонечныя воданагравальнікі, апрасняльнікі вады, сушылкі, кандыцыянеры, халадзільнікі і інш.). У геліяэнергетыцы для атрымання пары прамысл. параметраў выкарыстоўваюцца прыблізна парабалічныя геліяўстаноўкі (гл. Сонечная электрастанцыя). Перспектыўныя геліяўстаноўкі з сонечнымі цеплаакумулятарамі (ЦА). У ЦА лішак цеплавой энергіі, створаны за кошт прытоку сонечнага цяпла ў дзённы час, забіраецца цеплаакумулюючым матэрыялам, захоўваецца (да 10 сут) і паступова выкарыстоўваецца для тэхнал. або быт. патрэб.

На Беларусі даследаванні і распрацоўкі геліяўстановак і іх элементнай базы вядуцца ў Акад. навук. комплексе «Ін-т цепла- і масаабмену імя А.В.Лыкава» (АНК ІЦМА), Ін-це фізікі цвёрдага цела паўправаднікоў Нац. АН Беларусі, Бел. політэхн. акадэміі, Цэнтр. НДІ механізацыі і электрыфікацыі сельскай гаспадаркі і інш. У АНК ІЦМА распрацаваны 2 тыпы ЦА, якія назапашваюць сонечную цеплавую энергію, што паступае праз сцены, вокны і ад геліякалектараў (тэмпературны дыяпазон ЦА 10—150 °C).

Літ.:

Гл. пры арт. Геліятэхніка.

У.Л.Драгун, С.У.Конеў.

т. 5, с. 142