Verbum

МЕХАНІ́ЧНЫЯ ЎЛАСЦІ́ВАСЦІ МАТЭРЫЯ́ЛАЎ,

сукупнасць паказчыкаў, якія характарызуюць супраціўленне матэрыялаў прыкладзеным нагрузкам, асаблівасці іх дэфармавання і разбурэння. Вызначаюцца пры механічных выпрабаваннях: статычных (на расцяжэнне, сцісканне, выгін, кручэнне, цвёрдасць), дынамічных, або ударных (на ударную вязкасць), стомленасных (пры шматразовым прыкладанні нагрузкі), а таксама працяглых высокатэмпературных (на паўзучасць, працяглую трываласць, рэлаксацыю).

Дэфармацыя цела пад уздзеяннем нагрузкі вызначаецца дыяграмай дэфармацыі, якая запісваецца на выпрабавальнай машыне пры расцяжэнні (сцісканні) узору. Напружанне, пры якім парушаецца прапарцыянальны нагрузцы рост дэфармацыі, наз. мяжой прапарцыянальнасці; найб. напружанне, якое вытрымлівае матэрыял без праяўлення астаткавай пластычнай дэфармацыі, наз. мяжой пругкасці; напружанне, пры якім астаткавая адносная дэфармацыя дасягае 0,2% (паводле Дзяржстандарту), наз. ўмоўнай мяжой цякучасці; адносіны максімальнай нагрузкі, якую вытрымлівае матэрыял, да плошчы папярочнага сячэння наз. мяжой трываласці матэрыялу (характарызуе яго часовае супраціўленне пластычнай дэфармацыі); тангенс вугла нахілу прамой, што апісвае суадносіны паміж напружаннем і дэфармацыяй, лікава роўны модулю пругкасці матэрыялу. Для ацэнкі супраціўлення пластычнай дэфармацыі праводзяць таксама выпрабаванні на цвёрдасць уцісканнем шарыка, конуса або піраміды (гл. Брынеля метад, Роквела метад, Вікерса метад). Пластычнасць канструкцыйных матэрыялаў пры расцяжэнні ацэньваюць падаўжэннем або звужэннем, пры сцісканні — укарачэннем, пры кручэнні — найбольшым вуглом закручвання рабочай ч. ўзору.

Літ.:

Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. 3 изд. М., 1974.

В.​К.​Грыбоўскі.

т. 10, с. 323

НА́ТРЫЙ (лац. Natrium),

Na, хімічны элемент I групы перыяд. сістэмы, ат. н. 11, ат. м. 22,98977; належыць да шчолачных металаў. У прыродзе адзін стабільны ізатоп ​²³Na. У зямной кары 2,64% па масе (6-ы па распаўсюджанасці элемент), трапляецца толькі ў выглядзе солей (мінералы галіт, мірабіліт, буракс, чылійская салетра і інш.). Найб. пашыраны метал. элемент у Сусв. акіяне (у марской вадзе каля 1,510​¹⁶ т). Уваходзіць у састаў жывых арганізмаў, пераважна ў выглядзе хларыду NaCl (чалавеку штодзённа неабходна ад 2 да 10 г NaCl). Н. метал. атрыманы ў 1807 англ. хімікам Г.​Дэві, назва ад араб. натрун (грэч. nitron — прыродная сода).

Мяккі серабрыста-белы метал, t_пл 97,86 °C, t_пл 883,15 °C, шчыльн. 968,42 кг/м³. Хімічна вельмі актыўны. На паветры імгненна акісляецца (захоўваюць пад слоем абязводжанай газы ці мінер масла). Бурна ўзаемадзейнічае з вадой (утварае натрыю гідраксід), к-тамі (гл. Натрыю злучэнні), кіслародам (утварае аксід Na₂O ці натрыю пераксід), фторам, хлорам. Са спіртамі ўтварае алкагаляты, з вадародам пры 200 °C — гідрыд NaH, з азотам у эл. разрадзе — нітрыд Na₃N. з вугляродам пры 800—900 °C — карбід (ацэтыленід) Na₂C₂, з графітам — клатраты. з многімі металамі — інтэрметал. злучэнні. Атрымліваюць электролізам расплаву NaCl ці NaOH. Выкарыстоўваюць як аднаўляльнік у вытв-сці тытану, цырконію, танталу, каталізатар у арган. сінтэзе, Н. і яго сплавы з каліем — як цепланосьбіт у ядз. рэактарах, пару — для напаўнення газаразрадных лямпаў. сплавы са свінцом — у вытв-сці тэтраэтылсвінцу, штучны ізатоп ​²⁴Na — у медыцыне.

Літ.:

Ситтиг Н. Натрий, его производство, свойства и применение: Пер. с англ. М., 1961.

У.​С.​Камароў.

т. 11, с. 206

НЕЙТРО́ННАЯ ФІ́ЗІКА,

галіна ядзернай фізікі, якая ахоплівае даследаванні розных з’яў з удзелам нейтронаў. Вывучае ўзаемадзеянне нейтронаў з рэчывам (ядз. рэакцыі, дыфузію, запавольванне і інш.), даследуе ўласцівасці саміх нейтронаў (структуру, працэсы распаду, эл.-магн. характарыстыкі і інш.). Праяўленні хвалевых уласцівасцей нейтронаў даследуюцца ў нейтроннай оптыцы. Мае шматлікія дастасаванні пры вызначэнні структуры рэчыва (гл. Нейтронаграфія, Нейтронная спектраскапія).

Пачала развівацца пасля адкрыцця нейтрона (1932). Першыя эксперыменты з нейтронамі, праведзеныя ў 1934—40, прывялі да адкрыцця працэсу дзялення ядраў нейтронамі і магчымасці ажыццяўлення ланцуговай ядзернай рэакцыі і на яе аснове стварэння ядз. зброі і ядз. рэактараў. Некаторыя ядз. рэакцыі, выкліканыя нейтронамі, выкарыстоўваюцца для вытв-сці радыеактыўных ізатопаў, у т. л. для перапрацоўкі радыеактыўных адходаў ядз. рэактараў пераўтварэннем доўгачасовых (з вял. перыядам паўраспаду) ізатопаў у кароткачасовыя. Ствараюцца спецыялізаваныя крыніцы нейтронаў: імпульсныя і даследчыя ядз. рэактары, а таксама розныя буйнатокавыя паскаральнікі зараджаных часціц (пратонаў, электронаў, дэйтронаў), якія выкарыстоўваюцца для даследаванняў і атрымання адз. паліва ў прамысл. маштабах. Важным кірункам даследаванняў Н.ф. з’яўляецца вывучэнне законаў прыроды пры люстраным адбіцці прасторы і пры змене знака часу. У шматлікіх эксперыментах даказана адсутнасць люстраной сіметрыі ўзаемадзеянняў элементарных часціц, у прыватнасці, паказана залежнасць каэфіцыента паглынання нейтронаў у аднародным і ізатропным рэчыве ад арыентацыі спіна нейтрона адносна яго імпульсу. Адным з выяўленняў неінварыянтнасці часу з’яўляецца меркаванне аб наяўнасці ў нейтрона эл. дыпольнага моманту.

На Беларусі даследаванні па асобных пытаннях Н.ф. праводзяцца ў НДІ ядз. праблем пры БДУ, Ін-це фізікі і Ін-це фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў Нац. АН.

Літ.:

Гуревич И.И., Тарасов Л.В. Физика нейтронов низких энергий. М., 1965;

Крупчицкий П.А. Фундаментальные исследования с поляризованными медленными нейтронами. М., 1985;

Александров Ю.А. Фундаментальные свойства нейтрона. 3 изд. М., 1992.

У.​Р.​Барышэўскі.

т. 11, с. 277

ПЛАСТЫ́ЧНЫЯ МА́СЫ, пластмасы, пластыкі,

матэрыялы на аснове палімераў, якія пры фармаванні іх у вырабы знаходзяцца ў вязкацякучым ці высокаэластычным стане, а пры эксплуатацыі — у шклопадобным або аморфна-крышталічным. У састаў П.м. акрамя палімераў уваходзяць напаўняльнікі: цвёрдыя (паводле іх прыроды адрозніваюць арганапласты, азбапластыкі, борапластыкі, вугляродапласты, графітапласты, металапалімеры, шклапластыкі) ці газападобныя (гл. Газанапоўненыя пластыкі), стабілізатары (антыаксіданты, антыпірэны і інш.), пластыфікатары, фарбавальнікі і пігменты. Паводле фіз. і хім. ператварэнняў, што адбываюцца з палімерам пры фармаванні вырабаў падзяляюць на тэрмапласты (найважн. на аснове поліэтылену, полівінілхларыду, полістыролу) і рэактапласты (найб. пашыраны від — фенапласты).

Перапрацоўка рэактапластаў у вырабы адбываецца адначасова з ацвярдзеннем палімераў, пры гэтым пластык страчвае здольнасць пераходзіць у вязкацякучы стан. Пры фармаванні вырабаў з тэрмапластаў матэрыял цвярдзее пры ахаладжэнні расплаву без хім. сшывання макрамалекул і захоўвае здольнасць да шматразовых пераходаў у вязкацякучы стан. П.м. бываюць аднафазнымі (гамагеннымі) і мнагафазнымі (гетэрагеннымі кампазіцыйнымі) матэрыяламі; у гамагенных палімер з’яўляецца асн. кампанентам, які вызначае ўласцівасці матэрыялу, у кампазіцыйных выконвае функцыю дысперсійнага асяроддзя (сувязнага) у адносінах да інш. кампанентаў. Найважн. добрыя якасці П.м.: малая шчыльнасць, нізкі каэф. трэння і малы знос пры эксплуатацыі, высокая хім. ўстойлівасць, выдатныя дыэлектрычныя і аптычныя ўласцівасці, шырокі спектр дэфармацыйна-трываласных уласцівасцей, прывабны знешні выгляд вырабаў. Асн. прамысл. метады перапрацоўкі тэрмапластаў — ліццё пад ціскам, экструзія, вакуум-фармаванне, пнеўмафармаванне; рэактапластаў — прасаванне і ліццё пад ціскам.

Выкарыстоўваюць ва ўсіх галінах прам-сці і сельскай гаспадаркі ў якасці матэрыялаў рознага прызначэння (канстр., ахоўнага, электратэхн., дэкаратыўнага, фрыкцыйнага і інш.). На Беларусі пластмасавыя вырабы выпускае Барысаўскі завод пластмасавых вырабаў, мінскі завод «Тэрмапласт». Гл. таксама Высокамалекулярныя злучэнні.

Літ.:

Кацнельсон М.Ю., Балаев Г.А. Полимерные материалы: Свойства и применение: Справ. Л., 1982.

М.​Р.​Пракапчук.

т. 12, с. 411

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

ЗО́ННАЯ ТЭО́РЫЯ крышталічных цвёрдых цел,

квантавая тэорыя спектра энергій электронаў крышталя. Паводле З.т. гэты спектр складаецца з зон дазволеных і забароненых энергій. З.т. тлумачыць шэраг уласцівасцей і з’яў у крышталях, у прыватнасці, розны характар іх электраправоднасці.

Аснова З.т. — аднаэлектроннае прыбліжэнне: скорасць руху атамных ядраў каля становішчаў раўнавагі многа меншая за скорасць электронаў; кожны электрон рухаецца ў трохмерна-перыядычным полі, якое ствараецца ядрамі і астатнімі электронамі. Зона праводнасці (с) і валентная зона (v) утвораны сукупнасцю атамных энергет. узроўняў, «расшчэпленых» у выніку аб’яднання свабодных атамаў у крышт. рашотку. Узроўні энергіі валентных электронаў (е) атама расшчапляюцца і зрушваюцца значна больш, чым узроўні ўнутраных электронаў (і). Шырыня забароненай зоны Eg (энергет. шчыліна паміж v- і с-зонамі) вызначаецца раўнаважнай адлегласцю паміж ядрамі (пастаяннай крышт. рашоткі d) У крышталі з N ідэнтычных атамаў кожны атамны ўзровень расшчапляецца на N узроўняў, якія ўтвараюць квазінеперарыўную дазволеную зону або яе частку. Электроны запаўняюць дазволеныя зоны энергій у адпаведнасці з Паўлі прынцыпам: на N узроўнях зоны можа знаходзіцца не больш за 2N электронаў. Уласцівасці крышталя залежаць ад колькасці электронаў у зоне праводнасці і/ці ад колькасці незапоўненых узроўняў (вакансій для электронаў) у валентнай зоне. Калі энергет. зона запоўнена электронамі часткова, то пад уздзеяннем знешняга эл. поля яны пераразмяркоўваюцца па ўзроўнях у зоне. Пры гэтым парушаецца сіметрыя размеркавання электронаў па скорасцях — узнікае эл. ток. Таму крышталь з часткова запоўненай c-зонай з’яўляецца правадніком электрычнасці — металам. Электроны ў поўнасцю запоўненай v-зоне з-за прынцыпу Паўлі не могуць пераразмяркоўвацца па ўзроўнях энергіі; крышталь з пустой с-зонай і поўнасцю запоўненай электронамі v-зонай — дыэлектрык. Калі цеплавая энергія дастатковая для пераводу часткі электронаў з v-зоны ў c-зону, то электраправоднасць крышталя расце пры награванні; такі крышталь — паўправаднік. Пры слаба перакрытых с- і v-зонах крышталь з’яўляецца паўметалам (напр., вісмут), а пры змыканні гэтых зон (Eg=0) — бясшчылінным паўправадніком (напр., шэрае волава). З.т. — набліжэнне да рашэння фундаментальнай задачы: вывесці ўласцівасці крышталя з уласцівасцей атамаў, з якіх ён складаецца.

Літ.:

Харрисон У.А. Электронная структура и свойства твердых тел: Физика химической связи: Пер. с англ. Т. 1—2. М., 1983;

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

М.​А.​Паклонскі.

т. 7, с. 107

ПАРАШКО́ВАЯ МЕТАЛУРГІ́Я,

галіна металургіі, якая ахоплівае выраб парашкоў металаў і металападобных злучэнняў, спечаных матэрыялаў (паўфабрыкатаў, дэталяў) з іх ці з сумесяў метал. парашкоў з неметалічнымі без расплаўлення асн. кампанента. Дазваляе атрымліваць матэрыялы і вырабы, якія немагчыма або эканамічна немэтазгодна вырабляць звычайнымі спосабамі (напр., плаўкай). Метадамі П.м. атрымліваюць кампазіцыйныя матэрыялы, керметы, магнітадыэлектрыкі, магнітныя матэрыялы, тугаплаўкія металы, карбідныя цвёрдыя сплавы, порыстыя, фрыкцыйныя і інш.

Асн. тэхнал. аперацыі П.м.: атрыманне парашкоў аднаўленнем аксідаў, мех. размолам, распыленнем і інш. спосабамі; прыгатаванне з парашкоў зыходнай сумесі (шыхты) з зададзенымі хім. саставам і ўласцівасцямі; фармаванне загатовак вырабаў (халодным прасаваннем шыхты ў прэс-формах, гарачым прасаваннем і шлікерным ліццём, працісканнем парашку, змешанага з пластыфікатарамі, праз адтуліну адпаведнай формы і інш.); наданне загатоўкам патрэбных фіз.-мех. уласцівасцей спяканнем (пераважна ў эл. печах) у аднаўляльным ці нейтральным асяроддзі пры т-ры, ніжэйшай за т-ру плаўлення асн. кампанента. Выкарыстоўваюць таксама спяканне пад ціскам, з адначасовым дзеяннем цэнтрабежных сіл ці насычэннем загатоўкі расплаўленым металам, хіміка-тэрмічнай апрацоўкай. Прынцыпы П.м. распрацавалі рас. вучоныя і інжынеры П.​Р.​Сабалеўскі і В.​В.​Любарскі, якія ў 1826 выкарысталі працэсы прасавання і спякання для атрымання вырабаў з парашку плаціны; М.​М.​Бякетаў у 1865 распрацаваў тэарэт. асновы атрымання парашкоў некаторых металаў. У 1920—30-я г. метады П.м. пачалі ўкараняцца ў прамысл. вытв-сць СССР, ЗША, Германіі, Вялікабрытаніі. Удасканаленню метадаў П.м. садзейнічалі працы ўкр. вучоных Р.​В.​Самсонава, М.​І.​Фядорчанкі, І.​М.​Францэвіча, аўстр. вучонага Р.​Кіфера, англ. даследчыка В.​Джонса, амер. металурга Ф.​Райнса і інш.

На Беларусі П.м. развіваецца з 1960, калі пры БПІ была створана базавая лабараторыя парашковай металургіі (з 1972 НДІ, з 1980 Бел. навукова-вытв. аб’яднанне, з 1996 Бел. дзярж. навукова-вытв. канцэрн парашковай металургіі, у які ўваходзяць НДІ парашковай металургіі, НДІ зваркі, НДІ імпульсных працэсаў, Маладзечанскі з-д парашковай металургіі і інш.). Вывучаны многія тэарэт. пытанні П.м., даследаваны новыя метады і распрацаваны тэхнал. працэсы, створаны машыны для прасавання вырабаў, высокаэфектыўныя матэрыялы, (А.​У.​Роман, П.​А.​Віцязь, Я.​А.​Дарашкевіч, Г.​М.​Ждановіч, А.​Ф.​Ільюшчанка, В.​М.​Капцэвіч, В.​М.​Кавалеўскі, В.​К.​Шэлег і інш.).

Літ.:

Порошковая металлургия: Материалы, технология, свойства, обл. применения. Киев, 1985;

Кипарисов С.С., Либенсон Г.А. Порошковая металлургия. 3 изд. М., 1991;

Витязь П.А., Капцевич В.М., Шелег В.К. Пористые порошковые материалы и изделия из них. Мн., 1987;

Актуальные проблемы порошковой металлургии. М., 1990;

Степаненко А.В., Исаевич Л.А. Непрерывное формование металлических порошков и гранул. Мн., 1980;

Теория и практика нанесения защитных покрытий. Мн., 1998;

Витязь П.А., Ловшенко Ф.Г., Ловшенко Г.Ф. Механически легированные сплавы на основе алюминия и меди. Мн., 1998;

Объемная штамповка порошковых материалов. Мн., 1993.

П.​А.​Віцязь.

т. 12, с. 95