* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

705 ТВЕРДОСТЬ 706 в е щ е с т в а , т. е. в е щ е с т в а , а д с о р б и р у ю щ и е с я н а данной п о в е р х н о с т и , своим п р и с у т с т в и е м в о к р у ж а ю щ е й с р е д е , н а п р . в р а с т в о р е н н о м со­ с т о я н и и , всегда в ы з ы в а ю т п о н и ж е н и е Т . т е л а , о б л е г ч а я р а б о т у его д и с п е р г и р о в а н и я , п р о ц а ­ р а п ы в а н и я и т. д . С ростом к о н ц е н т р а ц и и п о н и ­ зителя Т. падает параллельно возрастанию ад­ сорбции с н а ч а л а л и н е й н о , а затем п р и б л и ж а е т ­ ся к предельному наименьшему значению, отве­ чающему полному насыщению адсорбционного слоя о р и е н т и р о в а н н ы м и м о л е к у л а м и п о в е р х ­ н о с т н о - а к т и в н о г о в е щ е с т в а (см. Адсорбция). Для достижения наибольшего понижения Т. с данным понизителем д о л ж н ы применяться раст­ воры его в той ж и д к о й с р е д е , и з к - р о й а д с о р б ­ ц и я идет н а и б о л е е и н т е н с и в н о . Д л я г и д р о ф и л ь ­ ных т е л (см. Смачивание, Флотация)—стекло, многие м и н е р а л ы ( г и п с , к а л ь ц и т ) — а д с о р б ц и я идет с и л ь н е е в с е г о и з н е п о л я р н ы х ж и д к о с т е й (углеводородов, напр. из минеральных масел, керосина, бензола). Гидрофобные ж е тела (угли, графит, сульфиды) адсорбируют значительно с и л ь н е е и з в о д н ы х р а с т в о р о в . Соответственно этому п о л я р н ы е п о н и з и т е л и Т . р а з д е л я ю т с я н а три класса: применяемые в углеводородных средах—олеиновая и стеариновая к-ты, кани­ фоль, терпентин; применяемые в водной сре­ де—мыла, ж е л ч ь , некоторые красители, н а п р . ализаринрот. К третьему классу относятся по­ низители, растворимые как в водной, так и в углеводородной средах, напр. камфора, неко­ торые ж и р н ы е и нафтеновые к-ты, раствори­ мые, хотя и мало, в воде, н а п р . продукты окис­ л е н и я п а р а ф и н а и н е ф т я н ы х м а с е л . Все это позволяет выработать рецептуру для наиболее значительного понижения Т. по отношению к данному процессу диспергирования, н а п р . ш л и ­ ф о в а н и е , с в е р л е н и е , р е з а н и е и л и п о м о л (исти­ рание), с целью облегчить и ускорить механич. обработку. Эмпирич. рецептуры, известные н а п р . в м е т а л л о о б р а б о т к е п о д н а з в а н и е м с м а¬ з ы в а ю щ и х , или о х л а ж д а ю щ и х , ж и дк о с т е й, в действительности несомненно осно­ ваны на понижении Т. адсорбционными слоя­ ми. Таково действие водных растворов м ы л а и м и н е р а л ь н ы х м а с е л со с п е ц и а л ь н ы м и д о б а в к а ­ ми п о л я р н ы х примесей (сверлильные м а с л а , фрезоли). При понижении Т. повышается и степень дисперсности получаемого при меха­ нич. о б р а б о т к е ( п р и д и с п е р г и р о в а н и и ) п р о д у к т а (напр. суспензии). Облегчением диспергирова­ н и я о б ъ я с н я е т с я н а б л ю д е н н о е еще Г у р в и ч е м потемнение минеральных масел, с л у ж а щ и х д л я смазки т р у щ и х с я металлич. частей, при доба­ в л е н и и к ним п о л я р н ы х п р и м е с е й , у в е л и ч и в а ю ­ щ и х п р и а д с о р б ц и и к о л и ч е с т в о м е т а л л а, д и с п е р ­ гируемого при трении. Механизм понижения Т. адсорбционными слоями сводится к ослаблению сил, связывающих поверхностные частицы твер­ д о г о т е л а , «отвлекаемые» н а а д с о р б ц и ю . П о ­ этому в п р и с у т с т в и и а д с о р б ц и о н н ы х с л о е в н а поверхности начинают возникать микротрещи­ ны п р и м е н ь ш и х у с и л и я х , и д а л ь н е й ш е е р а с ­ ширение уже имеющихся и вновь образован­ ных т р е щ и н т р е б у е т м е н ь ш е й з а т р а т ы р а б о т ы (надо с ч и т а т ь , что п о м е р е р а с ш и р е н и я т р е щ и ­ ны м о л е к у л ы п о в е р х н о с т н о - а к т и в н о г о в е щ е с т в а п р о н и к а ю т в г л у б ь ее и а д с о р б и р у ю т с я н а в н о в ь образуемой поверхности). Лит.: *) К у з н е ц о в В . , Физика твердого тела, Томск, 1932 (дана библиография); 2 ) Р е б и н д е р I I . и К а л и н о в с к а я Н., «Журнал технич. физики», Л . , 1932, т. 2, 7—S, стр. 726; М и н к е в и ч Н . , «ЖРМО», 1911, стр. 660,731; Р е б и п д е р П . , в книге, Н а у м о в В., Химия коллоидов.. 3 изд., глава 9, Л . , 1 932; R e h b l n Г. Э. т. XXII. d е г Р . , «Ztschx. f. Physik», В., 1931, p. 191; R о b i n L . F . «Revue de metallurgie*, 1911, p. 47; W i n k e 1 m a n n; Handbuch d. Physik, 2 Aufl., В. 1, p. 597, 859, L p z . , 1908. R e i s A . u . Z i m m e r m a n n, «Ztschr. f. phvs. Chemie», L p z . , 1922, B . 102, p. 298; S m e k a 1 A . , Hand&b. d. physi­ kalischen u. technischen Mechanik, hrsg. v. F . Auerbach u. W. Hort, B . 4, Hiilfte 2, L p z . , 1931; B e n e d i c k s C , «Ann. d. Physik»,Lpz„ 1913, B . 42, p. 146; G r i f f i t s A . , «Philosophical Transactions of the Royal Societv», L . , 1920, v . 221 A, p. 163. t t, , П . Ребиндер. Т . металлов. В з а в о д с к о й п р а к т и к е Т . о б ы ч н о считают сопротивление металла проникнове­ нию извне. Большинство приборов для опреде­ ления Т. основано на последнем принципе. Т е о р и и Т. Основной причиной Т. метал­ л о в , так ж е к а к и прочности и х , надо считать абсолютное сцепление атомов. П р и деформации м е т а л л о в не п р о и с х о д и т о д н о в р е м е н н о г о р а з ­ р ы в а всех а т о м н ы х с в я з е й : р а з р ы в п о с л е д н и х п р о и с х о д и т п о с т е п е н н о , чем и о б ъ я с н я е т с я н и з ­ к а я практич. Т. и прочность металлов в сравне­ нии с теоретической, вычисленной на основа­ н и и с у м м и р о в а н и я всех с и л с ц е п л е н и я а т о м о в . Деформация металлов происходит по плоско­ стям легчайшего с к о л ь ж е н и я с плотным раз­ м е щ е н и е м а т о м о в . В с е , что п р е п я т с т в у е т этим с к о л ь ж е н и я м , у в е л и ч и в а е т Т . м е т а л л о в ; этот принцип, известный к а к препятствие (интерфе­ р е н ц и я ) с к о л ь ж е н и я м , был в ы д в и н у т в свое время Джеффрисом и Арчером и получил при­ з н а н и е среди г р о м а д н о г о б о л ь ш и н с т в а м е т а л л о ­ ведов. Однако по вопросу о самой природе интерференции скольжениям мнения исследо­ в а т е л е й м е т а л л о в с а м ы е р а з н о о б р а з н ы е . Одни г л а в н о й п р и ч и н о й у в е л и ч е н и я Т . , т . е. и н т е р ­ ференции скольжениям у металлов и сплавов после термич. или после холодной обработки, считают искажение их кристаллич. решетки, другие—присутствие мельчайших твердых ча­ стиц, состояние перенасыщенного твердого рас­ твора и мелкозернистость, наконец третьи по­ вышение Т. объясняют внутренними н а п р я ж е ­ н и я м и и т. д. Действительно очень многие сплавы металлов увеличивают свою Т. благо­ д а р я выделению после з а к а л к и в процессе ста­ рения из твердого раствора мельчайших частиц твердого компонента, к-рые можно рассматри­ вать к а к шипы, механически противодействую­ щие движению вдоль плоскостей легчайшего скольжения и в состоянии т. н. к р и т и ч е ­ с к о г о р а с с е я н и я твердого раствора п р и ­ д а ю щ и е ему н а и б о л ь ш у ю Т . В с т а л я х т а к и м т в е р д ы м к о м п о н е н т о м я в л я е т с я Fe C и л и более с л о ж н ы е к а р б и д ы , в с л е д с т в и е чего п о с л е з а ­ к а л к и стали старение (выдержка или отпуск п р и н и з к о й t°) у в е л и ч и в а е т ее Т . С т а р е н и е и з ­ вестных дуралюминов и большое увеличение их Т . п р и этом о б ъ я с н я ю т с я в ы д е л е н и е м и з т в е р ­ дого раствора твердых частиц СиА1 и M g S i . У с п л а в о в меди с б е р и л л и е м и л и с к р е м н и е м и никелем или с железом или чистого железа с молибденом п р и старении Т . т а к ж е увеличи­ вается благодаря выделению м е л к и х твердых частиц. Т. ж е самих частичек межметаллич. к о м п о н е н т о в в о всех в ы ш е п е р е ч и с л е н н ы х с л у ­ ч а я х объясняется большой елоншостью их кристаллич. решеток по сравнению с решетками чистых металлов и твердых растворов, боль­ шими силами п р и т я ж е н и я между несходными а т о м а м и и н е в о з м о ж н о с т ь ю и х в з а и м н о г о об­ м е н а в р е ш е т к е . Т . о. я с н о , что м н о г и е с п л а в ы т в е р д е ю т п р и с т а р е н и и , о д н а к о д л я э т о г о не­ о б х о д и м о , ч т о б ы они б ы л и т в е р д ы м и р а с т в о р а м и с о г р а н и ч е н н о й р а с т в о р и м о с т ь ю , и к р о м е того должна существовать достаточная разница ме­ ж д у и х т о ч к о й п л а в л е н и я и f°, п р и к-рой н а ч и 3 2 2 23