> Техника, страница 71 > Пластичность
Пластичность
Пластичность, способность вещества принимать под давлением любую форму, не подвергаясь при этом разрушению, и неопределенно долго сохранять в дальнейшем эту форму, сопротивляясь до известной степени действию причин, стремящихся изменить ее; П. представляет необходимое условие обработки многих материалов и потому должна считаться одним из наиболее важных технич. свойств твердого вещества. Т. о. пластичным называют тело, в котором сочетается два признака, на первый взгляд исключающих друг друга: мягкость, когда мы хотим придать форму телу, и жесткость, когда требуется, чтобы приданная ему фор-ма сохранялась. Пластичное тело отличается: 1) от деформируемой, но не сохраняющей формы жидкости; 2) от недеформируемого или разрушающегося при напряжении твердого тела; 3) от деформируемого, но восстанавливающего прежнюю форму упругого тела; 4) наконец от твердого и хрупкого в отношении быстро возникающих усилий, но текучего под действием длительных слабых усилий варообразного тела. Типич. примером и наглядным доказательством существования пластич. тел может служить лепной воск или глина. Феноменологически место пластич. тел среди прочих м. б. охарактеризовано особым ходом соответствующего им графика зависимости между деформацией и
Фигура 1.
усилием, ее вызываю-щим. На фигуре 1 показана графиком ОАСВ зависимость между деформирующим усилием Р и деформацией S в общем случае. На круто поднимающемся прямо-. линейном участке ОА
соблюдается пропорциональность между Р и ^согласно закону Гука,и телообладает упругостью. На пологом участке АС эта пропор
циональность резко нарушается, и после предела упругости р„ (точка А) даже весьма небольшие приросты усилия Р ведут к значительным деформациям S. Если деформирующее усилие на этом участке, например в точке С, будет постепенно снято, то деформация тела начинает убывать, но уже не по пути С АО, а по пути CD, параллельному АО, причем с полным удалением усилия Р исчезнет не вся деформация, а лишь часть ее, т. н. у п р у-гая деформация, тогда как деформация, соответствующая отрезку OD, останется; эта деформация носит название остаточной. Новое приложение усилия Р вызовет упругую деформацию, характеризуемую теперь уже не путем О А, а путем DC, причем точка С будет новым пределом упругости. Параллельность линий О А и DC для первоначального и деформированного состояний вещества указывает на сохранение телом модуля упругости. Следовательно пластин. деформация OD, изменив форму тела, не изменила тем его механич. свойств, его упругости, но повысила предел упругости. Наконец, если деформация будет доведена до предела прочности (точка В), то она приведет к разрушению тела. Пока тело подвергается только упругой деформации, затрачиваемая на нее энергия обратима. Сдвиг же .хода деформации при пластин, деформации и наличие остаточной деформации OD указывают на необратимость энергии, затраченной на остаточную деформацию OD; энергия идет на нагревание деформируемого тела.
Отличие пластин, тел от хрупких—в значительной длине участка АВ при короткости участка О А, тогда как у тел хрупких соотношение этих участков обратное. На фигуре 2 сопоставлены для сравнения графики «усилие—деформация» трех главных ί видов: а—твердого фиг „ металла, обладаю щего малой деформируемостью, но при усилиях за пределами пропорциональности обнаруживающего большую податливость; б—каучука, весьма легко деформируемого, но в противоположность металлу постепенно уменьшающего свою податливость, и в—пластичного тела, способного к весьма большим деформациям при незначительных добавочных за пределом упругости усилиях. Т. о. пластичные тела за сравнительно низким пределом упругости обладают способностью течь и в этом отношении нередко сравнивались с жидкостями, причем самая пластичность рассматривалась как внутреннее трение η жидкостей, с тем однако отличием, что в случае пластичных тел оно в 10—18 раз (олово, и значительно более многие другие металлы) превосходит способность течь обычных жидкостей. Это сведение П. к вязкости высокого порядка, какая например у вароподоб-ных тел, не может однако быть удержано по ряду соображений. Вязкость жидкостей есть постоянная, не зависящая ни от скорости течения, ни от полученной уже деформации, тогда как при попытке измерить коэф. внутреннего трения пластичных тел, причем П. сводится к вязкости, этот коэфициент зависит от скорости деформации ν для монокристаллов он обратно пропорционален ей, так что wv=Const (В. Д. Кузнецов и Л. А. Швирк). Далее течение жидкости, хотя бы и весьма вязкой, начинается при самом малом усилии (на фигура 1 участок АВ у жид кости был бы равен нулю и график начинался бы непосредственно с предела упругости); в телах же пластичных имеется определенный порог деформирующего усилия, до которого они обладают характером твердых упругих тел. Этот порог не зависит от скорости деформации, то есть от скорости течения пластич. тела. Далее вязкая жидкость совершенно не меняет своих свойств после деформации, тогда как в пластичных телах наблюдается упрочнение,· постепенно повышающее указанный порог скольжений.
Весьма важным различием течения жид- костей и течения пластичных тел может служить также монотонность жидкого течения и скачкообразность или волнистость течения пластического, что связано с местными упрочнениями областей, в которых протекала деформация, и переходом процесса деформации к новым, еще не упрочненным областям. У монокристаллич. тел пластич. течение отличается от жидкого еще и анизотропией его, в силу которой в кристалле имеются определенные направления возможных скольжений, тогда как в жидкости ни одно направление не обладает никакими преимуществами перед любым другим. Т. о. при желании формально объединить вязкое и пластичное течения по меньшей мере необходимо вводить в соответственные ф-лы не просто действующее усилие, а избыток его над порогом пластич. деформации. Следовательно П. тел не м. б. охарактеризовала одной константой, но характеризуется по меньшей мере двумя независимыми, из которых одна—это вязкость μ или обратная ей величина—подвижность М (Mobility,=μ) и другая—
предел упругости р, у жидкостей принимаемый равным нулю. В соответствии с известной ф-лой вязкого истечения из капилляра, данной Пуазейлем, Бингам (E. С. Bingham, 1916 г.) первый дал приближенную формулу для пластич. истечения из капилляра, а именно:
1 __ Jtgd^TiP−p)
AI ~~ 12801 "*
где Q—объём истекшего тела в см3, т—время, d—диам. капилляра в см, д—ускорение силы тяжести в см/ск2, р—средняя разность давлений в г/см3 между двумя концами капилляра; у измеряется в пуазах. При р=0
ф-ла Бингама переходит в известную формулу Пуазейля. Изучая микроскопически истечение пластичных тел вроде красок (смотрите ниже пластоиды), Грин (1920 год) нашел, что подобное тело течет в капилляре как одно целое и что скольжение происходит в тонком прилегающем к капилляру слое, причем жидкая смазка пристает как к стенке капилляра, так и к пластичному телу. Основываясь на этом наблюдении, Бекингам (1920 год) исправил ур-ие Бингама, придав ему вид:
Q 4, р“, 7id*hq>
Т ΊΓ28ΐ4ρ-фР + 5пз] + ПбГ’ где φ—текучесть этой смазывающей жидкости, h—толшина ее слоя; остальные буквенные обозначения имеют прежнее значение. Опытно найдены также другие соотношения, но едва ли всегда применимые, например предложена формула ^=/сРм или, в более общем виде,
| а | ||||
| А | ||||
| ί--ι |
^=к(Р - Л)п, где и—постоянная вещества,
большая единицы, а к—неизвестная ф-ия другой постоянной вещества и геометрии, размеров капилляра. Фарроу (F. D. Farrow, 1923 г.) и Лёве (1923 год) на основании опытов с крахмальными пастами нашли, что и _
1281(ί<) ’
где (и)—вторая постоянная вещества, причем она, как и п, возрастает с концентрацией. Драйден полагает, что к =
π
(П + З) ·2ϋΜ+3(μ)
при и=1 получается из этого соотношения формула Фарроу и Лёве. Из комбинации двух ур-ий получается еще, что
, ч ngnd*(P - Α)ητ
mi f ’
dr
формула содержит две опытных постоянных пластич. вещества, (μ) и п.
П. одиночных кристаллов (монокристаллов). Монокристаллы не обнаруживают упругого последействия и упругой усталости, но пластическая деформация в них несомненно происходит, если только соблюдены -определенные для каждого кристалла температурные условия, например опытно доказана П. монокристаллов каменной соли, гипса, цинка, алюминия, латуни, кадмия и др. При ί° 600° кристаллы каменной соли подвергаются изгибу или кручению, как если бы •они были из воска, причем сохраняется -прозрачность, прочность и видимая цельность монокристалла. Естественно было бы предполагать в пластич. деформации монокристаллов простейший случай проявления П. тел и, отправляясь от него, построить дальнейшее представление о пластич. деформации других более сложных систем. Однако опытное исследование пластич. деформации монокристаллов показало ошибочность таких расчетов и выяснило, что пластич. деформация монокристаллов сама происходит подобно тому, как в поликристалличес-ких системах. В самом деле возникновение изогнутых поверхностей деформации у монокристалла можно было бы считать либо результатом скольжения по плоскостям спайности, с сохранением цельности кристаллич. решетки, либо результатом искривления этой решетки. В первом случае деформация „кристалла относилась бы только к его свободным поверхностям и не затрагивала бы внутреннего объёма,во втором же случае она выводила бы механич.систему решетки из равновесия и, увеличивая тем потенциальную энергию cHCTOMiii, вела Фигура з. бы к натяжениям внут ри кристалла. Оба эти •случая не могут считаться невозможными, но опыт показывает, что на самом деле в пластич. деформации не осуществляется ни один из них. Скольжение по плоскостям спайности с сохранением цельности решетки (фигура 3) дало бы плоские поверхности скольжения и
возможность восстанавливать первоначальный кристалл при помощи обратной деформации, а искривление решетки вело· бы к восстановлению первоначального кристалла при отпуске его. Но поверхности скольжения при пластич. деформации оказываются не плоскими, и следовательно правильность решетки должен быть нарушена. Ни обратная деформация ни отпуск не восстанавливают монокристалла. Т. о. остается лишь третье перед
положение, а именно, что при пластич. деформации кристалл только кажется сохранившим свою одиночность, но на самом деле дробится на отдельные кристаллы, хотя и очень плотно уложенные, и что· пластич. деформация происходит вследствие вращения этих обломков и дальнейшего их дробления. Это предположение подтверждено лауэграмма-ми. Кроме того-раздробленность монокристалла в смежности с плоскостью скольжения подтверждается и прямым * металлографии. авали-j чом. На фигуре 4 по«а-^ зан шлиф· монокристалла латуни, подверГше-Фиг· 4· 1 гося деформации сдви га при t° 450°. Вдоль плоскости среза А В образовалась поликристаллическзя зона, тогда как основной объём каждой из половин монокристалла остался без изменения. В местах первичного разрыва, где образуются более крупные кристаллы, зернистая структура проникла в монокристалл на О,ОТВОД миллиметров, тогда как в шейке, где действие деформирующего усилия продолжалось более всего, кристаллич. обломки особенно мелки и внедряются в монокристалл на 0,5 миллиметров в каждую половину монокристалла; монокристаллики по периферии образовались при механической обработке монокристалла.
Т. о. пластич. деформация одиночных кристаллов происходит вследствие раздробления кристалла на более мелкие кристаллики, скольжения их друг по другу, например у каменной соли вдоль плоскости ромбич. додекаэдра (ПО), и одновременного вращения их. Этот процесс раздробления сопровождается характерным звуком, напоминающим тиканье часов. Как удалось установить регистрацией этого процесса с увеличением до 10 000 раз при помощи зеркальной системы, кривая течения пластич. материала за пределами упругости перестает быть плавной и слагается из элементарных ступенек, соответствующих перемежающимся состояниям упрочнения и расслабления деформируемого тела. Скачки эти Δ£> не ста-тистичны, но вполне закономерны, то есть возникают через равные промежутки времени и дают равные подъемы. Промежуток времени Δτ между отдельными скачками зависит от испытуемого тела, значения деформирующего усилия, Г испытания и наконец его длительности; наблюдавшееся значение этого промежутка Δτ колебалось в пределах от 1 4 ск. до нескольких десятков мин., причем по мере протекания деформации промежуток времени постепенно возрастал. На-
против, значение скачка деформации kS мало зависит от указанных условий и может считаться характерным для данного вещества^ нек-рых случаях (например для ла-osm туни) скачок от 1° 40 не зависит. Во вся-г0 ком случае кривые ZJ Δτ=/(ί > спадают в зео 400 440 400 500 500-С 05ласть ВЫСОКИХ t°
фиг 5 более круто, чем поднимаются кривые hS=F(t). Примеры даны для латуни <фигура5) и для каменной соли (фигура 6). Нафигура5 кривая а выражает зависимость Δτ=/(ί), а кривая б—зависимость bS=F(t) для латуни. На фигуре 6 кривые виз представляют наблюдавшиеся в разных случаях зависимо-
казаны по данным М. В. Классен-Неклюдовой начальный (кривая А) и конечный (кривая В) ход пластической деформации монокристалла латуни. В части А ступенчатая запись расположена вдоль прямой, что обусловлено равенством промежутков времени между отдельными скачками при вышеуказанном равенстве самых скачков; кривая же В обращена выпуклостью к оси абсцисс, т. к. промежутки времени между скачками постепенно возрастают. Это указывает на постепенное упрочнение кристалла и стремление процесса деформации остановиться, если только деформирующее уси-лрге не будет увеличено. Прерывистый характер пластич. деформации монокристалла связан для каждого вещества с определенными (°-ными условиями, примеры которых приведены в таблице 1.
Таблица 1.—Т емпературныепределыпре-рывистой пластич. деформации.
| Предел деформа- | ||
| Вещество монокристалла | ЦИИ | |
| нижний | верхний | |
| Каменная соль (NaCl). | 230° | 500° |
| Алюминий .. | 450° | 550° |
| Латунь (30% Zn, 70% Си). | 410° | 550° |
На фигуре 76 показаны для монокристаль-ной латуни кривые спадания частоты в зависимости от нагрузки Р. При кривых написаны соответствующие им t° опыта. Как видно из хода этих кривых, с повышением <° частота при той же нагрузке весьма быстро возрастает, как равным образом возрастает она при той же температуре с повышением нагрузки. При 1° за этими пределами скачки сливают-ся, и деформация напоминает плав- | ное течение. При ί°, не достигаю- g щих нижнего пре- | дела, происходит 111 или медленное течение или деформация отсутствует, а за верхним температурным пределом течение идет очень быстро.
Частота скачков ζ м. б. выражена как ф-ия F разности приложенного усилия Р и наличного в данный момент предела упругости р0:z=F (Р — р0). Но предел упругости возрастает с числом сдвигов Ν, уже произведенных на единицу длины L, а скачок возрастает с t°. Поэтому скорость пластической деформации м. б. выражена отношением:
vp=§=zS=0(P,N)-<p(t).
Эта скорость принципиально отличается от аналогичной скорости vv вязкой жидкости, и потому течение твердых тел по существу отлично от течения жидкостей,—в частности своей прерывистостью и упрочнением деформируемого тела. Эти особенности пластич. деформации монокристаллов до сих пор не получили общепризнанного объяснения; но из предложенных (а именно: изгиб атомных поверхностей, местное разрушение правильности решетки—атомная шероховатость—и возникновение новых поверхностей с повышенной потенциальной энергией) последнее повидимому наиболее соответствует прямому опыту. Это объяснение в частности хорошо согласуется и с существованием определенного максимума истираемости монокристаллов при t° передо- s да от упругого состояния к пластическому, как установлено Кузнецовым на каменной соли (фигура 8, сошлифо-ванная масса в мг): с 2 повышением <° поверхностная энергия тела убывает, и потому истираемость возрастает. Но как показывает опыт, после температуры перехода к пластич. состоянию истираемость снова убывает, а т. к. удельная поверхностная энергия тоже должна убывать, то следовательно необходимо предположить, что уменьшение истираемости объясняется увеличением поверхности, что действительно возможно при раздроблении монокристалла пластич. деформацией, то есть при образовании мелкокристаллич. прослойки. Если же поверхностный мелкозернистый слой с кристалла удаляется, то истираемость начинает возрастать. Т. о. пластич. деформация тел монокристаллических приводится к таковой же тел поликристаллических.
ΔΤΟΚ
100 200 300 40О*С.
Фигура 8.
П. поликристаллических тел. Пластичность поликристаллич. тел изучалась преимущественно на мет. Такие тела состоят из кристаллич. многогранников, разделенных между собою тонкой прослойкой эвтектического сплава основного металла с примесями. Очевидно пластич. деформация тела в целом будет идти различно в зависимости от того, разрушается ли легче кристаллич. зерно или междукристаллич. прослойка. По данным О. Фауста и Г. Тамманна (1911 год) действительно в одних мет пластич. деформации подвергаются самые кристаллиты и при этом разрушаются, в других же, начиная с некоторой деформации, происходит взаимное смещение их относительно друг друга, но без нарушения их целости, и лишь при дальнейшей деформации металла происходят внутренние скольжения в кристаллитах—раздробление кристаллитов на части. К металлам второго рода относится например олово—в нем кристаллиты меняют при деформации свое место, сами не деформируясь. Поэтому в олове, как это доказано опытами В. Д. Кузнецова и Л. А. Швирка, модуль сдвига возрастает вместе с величиной его кристаллитов, причем всякий процесс, увеличивающий размеры кристаллитов, ведет также к возрастанию и модуля сдвига (N); таково например воздействие на олово длительного отжига и медленного закручивания. Смещение кристаллитов при пластич. деформации сказывается появлением шероховатости на поверхности деформированных образцов, причем степень этой шероховатости может служить столь же надежным основанием для оценки величины кристаллитов, как и микрофотографии, снимок. Если обратиться к металлам первой грушпы, то тут при действии некоторого усилия происходят скольжения внутри отдельных кристаллитов, направленных особенно невыгодно. Очевидно в каждом из кристаллитов процесс пластич. деформации при скольжении происходит так же, как и в более крупных отдельных крист, то есть с постепенным раздроблением кристаллита на более мелкие, которые поворачиваются и ориентируются уже неблагоприятно для легкости деформации. Т. о. по мере деформации в зоне скольжения образуется все более и более мелких кристаллитов, не так легко деформируемых (зона скольжения преобразуется в слой твердеете го непластичного металла). Неопределенно далеко идущая из-мельченность кристаллитов в этой зоне приводит к представлению об аморфности ее вешества, выдвинутому Бэйлби и развитому Розенгеймом. Такой же затвердевший и аморфный слой возникает и на поверхности отполированного металла.
Согласно т. н. аморфной теории пластичности пластич. деформация происходит путем скольжения одной части металла по другой, причем между скользящими слоями
too гоо Фигура 9.
образуется как бы смазка из аморфного металла, которую можно уподобить шарикам-подшипникам между трущимися поверхностями или скорее подобным же телам, но граненым. Ее сравнивают с цементом, т. к. она с течением времени отвердевает. Поэтому при вторичной деформации текучесть металла может обнаружиться лишь при больших напряжениях. Кроме того затвердение этого цемента должно весьма зависеть от 2° деформации. Как показано де-Форестом (1916 год), при 2°, превышающих нормальные, этот цемент в силу уменьшения своей вязкости, отвердевает быстрее, и диаграмма деформация-нагрузка становится волнистой, тогда как при нормальной 2° металл течет спокойно. Зависимость между давлением истечения F различных металлов и 2° изучена В. Ши-ко/Уту шокиным (1929 год), причем,
го 2п. как показывает опыт, она м. б. ‘"I выражена функцией F=ke~ni,
zn, где к и а—постоянные. Олово, свинец, кадмий и висмут хо-
Фигура 10.
рошо подчиняются этой зависимости, хотя при разном производстве и составе одного и того же металла эти коэф-ты могут оказаться нетождественными. Соответственный график для таллия м. б. выражен подобным же ур-ием, но с одним значением коэф-тов до 226—230° и другим—после этого промежутка; этот скачок в давлении истечения соответствует известному аллотропии, превращению таллия при 228°. Как показано К. Ито (1925 год) и затем В. П. Шишокиным (1929 г.), зависимость бринелевской твердости Н от 2° тоже выражается экспоненциальной функцией вида R *= qe~Pi, где q и β— постоянные. При этом оказывается, как видно например из данных табл. 2, что 2°-ный коэф. давления истечения а и бринелевской твердости весьма близки между собою.
Таблица 2.— Значения температурных коэфициентов давления истечения F и бринелевской твердости Н (по В. П. Шинокину).
| (°-ный коэф. | ||
| Род металла | ||
| а | β | |
| Олово.. | 37—38 | 38 |
| Свинец .. | 34—36 | 35 |
| Таллий: нижняя модификация | 37 | 42 |
| верхняя » | 52 | 67 |
| Кадмий военного производства | 42 | 39 |
| Висмут » » | 69 | 52 |
| > довоенного » | 32 | 28 |
На фигуре 9 дан график зависимости между давлением F истечения и 2°, а на фигуре 10— график той же зависимости для бринелев-
ской твердости Ы. При кривых поставлены обозначения соответственных металлов, причем на фигуре 9 индекс 1 относится к истечению из матрицы диам. 8,85 миллиметров с выпускным отверстием 2,86 миллиметров, а индекс 2—к значениям тех же величин 9,75 миллиметров, 2,5 миллиметров соответственно; скорость опускания шпинделя в первом случае была 0,2 миллиметров/мин, а во втором—0,133 миллиметров/мии.
П. глины. Глина, так же как и мелкоиз-мельченные слюда и глауконит, относится к числу немногих минеральных веществ, способных при замешивании с водою давать массу высокой пластичности. Степень П. полученного теста зависит от многих факторов, из которых наиболее важны: количество воды при затворении; величина и форма зерен исходного твердого вещества; химич. природа и количественное содержание веществ, растворенных в воде, взятой для затворения; содержание в глине особых агентов П. и др. Количество воды, введенной в глиняную массу, особенно важно. При очень малом содержании воды П. еще отсутствует вследствие неспособности теста к деформации, тогда как при слишком большом содержании П. уже отсутствует из-за отсутствия сопротивления. Если увеличивать содержание воды, то произведение из деформации на сопротивление сперва растет, проходит через максимум, а затем убывает. На примере глины из Дрэ (Dreux) в таблице 3 со-
Таблица 3.—Зависимость механических свойств глины Из Дрэ от содержания воды.
| Содер жание воды,
% |
Характер теста | Поведение теста |
| 15 | Сухое | Формуется только под давлением 100 килограмм |
| 20 | Крутое | Чтобы быть вязким, требует механич. усилия |
| 25 | Полукрутое | Становится вязким при разминании пальцами |
| 30 | Нормально | Формуется под давлением |
| мягкое | руки, от собственного веса не сгибается | |
| 35 | Полужидкое | Прилипает к пальцу и сгибается от собственного веса |
| 40 | Жидкое | Дает горизонтальный уровень под действием силы тяжести |
поставлены по А. Ле-Шателье последовательные состояния этого материала при различном содержании воды. Глиною в рабочем состоянии считают так называемое нормальное тесто, наиболее богатое водою и пригодное к работе, но не очень сильно пристающее к рукам. Содержание воды в нормальном тесте у практиков считается характеристикою данной глины. Несмотря на кажущуюся субъективность такого способа охарактеризования числовые определения различных исследователей одной и той же глины расходятся только на 1%. О физическом состоянии воды в глиняном тесте можно составить известное представление, сопоставляя электросопротивление глиняно-водных смесей с таковым же смесей песчановодных (табл. 4). Как видно из приведенных данных, электросопротивление песка R достаточно хорошо удовлетворяется гипербо-
Т а б д. 4. — Связь между содержанием, воды р в чистом кварцевом песке и в гдине и их электросопротивлением1 R (по данным Г. Лундберга).
| Р. | 0,86 | 1,52 | 2,37 | 3,30 | о
СО О |
7,40 | 9,5 | |
|
Чистый кварцевый песок |
1 | |||||||
| В-пабл- · « · · · | 830 | 380 | 230 | 170 | 120 | 100 | 95 | |
| р _Ь/Ь
л-выч. —~· · · |
785 | 443 | 285 | 205 | 116 | 91 | 71 | - |
| V. | 4,4 | 6,8 | 9,2 | 13,4 | 16,1 | 28,0 | 45,0 | 58,6 |
| Глина | ||||||||
| R-набл. · · · · · | 1 410 | 341 | 150 | 73 | 50 | 16 | 14,5 | 14,1 |
| р _ &7Ь
пвыч. - р-_4 · · |
1 688 | 241 | 130 | 72 | 55 | 28 | 16 | 12 |
лической зависимостью Д=6^-, тогда как соответственная зависимость для глины будет R=Таким образом в песке электропроводность κ оказывается связанной с объёмом р содержащейся в смеси воды соотношением κ=ар (где а—нек-рый коэфициент пропорциональности), и следовательно при незначительных толщинах слоя воды, окружающей отдельное зерно, электропроводность пропорциональна толщине этого слоя. В глине же лишь часть содержания воды, а именно превышающая 4%, подчиняется гиперболическому соотношению и потому может рассматриваться как свободная водная оболочка зерен, другая же часть содержания (до 4%) находится в каком-то особом состоянии, напоминающем твердое, в механизме электропередачи она не участвует и следовательно должна, рассматриваться как связанная. Значение величины зерен глины видно из зависимости содержания воды » нормальном тесте от величины зерна глины; а именно—с укрупнением зерна глины содержание затворяющей воды уменьшается. Это вполне понятно, т. к. с уменьшением величины зерна удельная поверхность глины возрастает. Искусственно вводя в глину вещество более крупного зерна, можно значительно снизить содержание воды, необходимое для затворения, как это видно наир, из данных табл. 5.
Таблица 5,—С равнительные данные о количестве воды, необходимом, для получения нормального теста из различных веществ.
| Вещество | μ *1 | % *2 |
| Глина из Дрэ.. | 1 | 35 |
| Мел.. | 10 | 20 |
| Песок из Фонтенебло. | 100 | 12 |
| Глина из Дрэ и мел (1:1). | — | 28 : |
| Глина из Дрэ и песок из фонтенебло .. | - | 20 |
** Примерная величипа частиц. *а Содержание воды в нормальном тесте.
Зависимость содержания воды от химич. природы электролита дана в таблице 6.
Нормальное тесто, затворенное с водой, от добавления небольшого количества (наир. 1 %) щелочных оснований или их углекислых или кремнекислых солей, а также нек-рызг
Таблица 6 .—С равнительные данные о количестве различных электролитов, необходимом для получения нормаль-лого теста из одной и той же глины.
Содержание электролита в нормальном тесте, %
| В ода чистая.. | 30 |
| » с углекислым литием. | 20 |
| » с гидроокисью кальция. | 40 |
юрганич. веществ, например раствора танни-.на или отвара сена, разжижается; напротив, щелочноземельные основания или хотя бы -отчасти растворимые соли их (карбонаты, •сульфаты и др.) производят обратное действие и делают тесто более густым. П. глины .зависит также от присутствия нек-рых ор-.гано-минеральных веществ, вероятно служащих защитным коллоидом. Как показал Шлезинг, при последовательных отмучива-лиях глины в больших количествах воды .получается ряд осадков, все более тонких, ао без сцепления и без П. При обработке же вод отмучивания солями кальция происходит створаживание получившегося раствора и выпадение осадка, содержащего много алюмо-органических соединений. Этих соединений (коллоидной глины по Шлезингу) в жирных глинах содержится 1,5%, а в тощих—только 0,5%. Вполне чистые глины «ли те, в которых эти вещества разрушены действием нагрева, не пластичны. Напротив, ;при подготовке глины при производстве кирпичей древние египтяне применяли ду-бильные растворы. Т. о. огустевание глиняного теста в присутствии щелочноземельных •оснований сводится к створаживанию коллоидных оболочек зерен глины.
Согласно существующим воззрениям П. :глины есть качество сложное, обусловленное одновременным существованием в глине двух независимых свойств: деформации до разрыва и сопротивления деформации. Спо-•собность к значительной деформации есть •непременное условие всего керамич. производства, т. к. без этой способности была бы невозможна никакая формовка. Но, с другой стороны, слишком большая легкость дальнейшей деформации уже отформованных предметов вела бы к утрате ими формы, и это свойство особенно важно при производстве крупных изделий. Обычно у глины эта способность приблизительно в 10 000 раз менее таковой же у металлов. Как выяснено Тшокке, прочность на разрыв и удлинение •фарфоровой массы весьма зависит от скорости, с которой происходит деформация. В табл. 7 сопоставлены соответственные значения указанных величин при медленном и при быстром растяжении. Этими данными •объясняется, почему при одной и той же глиняной массе брак фарфоровых изделий может меняться в зависимости от рабочего -в весьма широких пределах—от 5 до 50%. Возможно, что меньший брак получается ;при более уверенных и быстрых движениях работающего с глиной.
При объяснении П. глины необходимо учесть как чрезвычайно большую тонину ее •частичек (поперечник частиц глины соста вляет 1—2 μ, а толщина не свыше 0,1 μ), так и пластинчатую форму этих последних, придающих глине строение, как у колоды карт или вороха бумажных листов (сравнение Е. Терцаги). Значение мелкости частиц подтверждается отсутствием П. у крупнозернистых разностей кристаллич. каолинита (наир, песчаный каолинит из Ута и фоле-рит из каменноугольных образований) при наличии, наоборот, некоторой П. у всех тонких порошков. Значение же пластинчатости подтверждается возможностью получать пластические массы из минералов, дающих тонкие пластинки слюды или глауконита. Таким образом П. глины в основе сводится к способности тонких пластинок скользить друг по другу, причем содержащаяся между ними жидкость служит и смазкою, облегчающей это скольжение, и цементом, придающим тесту известную устойчивость. Дальнейшее развитие этой простой схемы до сих пор не нашло себе общепринятого толкования. Так, Ле-Шателье ссылается на наличие в глиняном тесте воздушных пузырьков, дающих начало множеству мелких капиллярных менисков в промежутках толщиною не более 1 μ. Эти капиллярные натяжения могут дать по Ле-Шателье способность выдерживать усилия до I к г/см“ и более. Ц. П. Лазарев, ссылаясь на вышеуказанные 4% воды, не участвующие в механизме ее электропроводности, считает эту воду адсорбированной и находящейся в состоянии сильного сжатия, так что между твердыми пластинками содержится вещество большой вязкости. Т. о., если для Ле-Шателье третьей фазой системы признавался воздух или точнее пограничный с ним слой жидкости, то в объяснении Π. П. Лазарева третьей фазой признается влага в особом уплотненном состоянии, окутываю-
Таблица 7. — Значения прочности на разрыв и удлинения фарфоровой массы при растягивании.
| Количество воды для за-творення, % | Растягивание медленное | Растягивание быстрое | ||||
| Сопроти вление разрыву,
кг/см“ |
Удлинение, % | Произве дение | Сопроти вление разрыву,
кг/см“ |
S?
Я cN Я Sg *.и |
Произве дение | |
| 30 | 0,63 | 70 | 44,1 | 1,73 | 127 | 220 |
| 23 | 0,48 | 29 | 13,9 | 1,52 | 97 | 147 |
| 26 | 0,42 | 18 | 7,6 | 0,96 | 91 | 87 |
| 22 | 0,36 | 17 | 6.1 | 0,93 | 82 | 76 |
| 21 | 0,27 | 33 | 8.9 | 0,86 | 94 | 81 |
| 21 | 0.25 | 20 | 5 0 | 0,96 | 90 | 86 |
| 23 | 0,29 | 9 | 2,6 | 0,75 | 73 | 55 |
| 22 | 0,08 | 5 | 0,4 | 0.20 | 5 | 1 |
щая частицы каолина. Согласно объяснению Шлезинга, принимаемому также Л. Менье, такой третьей фазой следует считать к о л-лоиднуго глину, содержащую органические соединения глинозема и способные, поглощая воду, набухать. Во всяком случае П. глины у всех исследователей оказывается связанной с участием вещества в состоянии, промежуточном между собственно твердым и собственно жидким (капиллярные поверхности менисков по Ле-Шателье именно такой природы), то есть с существованием мезофазы, что хорошо согласуется с причиною П. других тел, обладающих этим промежуточным
Электролит л между жидкостями и твердыми телами свойством. Во всяком случае между П. глины и П. металлов устанавливается полное формальное подобие, поскольку там и тут она обусловлена наличием твердых кристаллов с хорошо развитыми плоскостями скольжения, прослоенных аморфною смазкой из тела в состоянии, промеясуточном между собственно твердым и собственно жидким.
Испытание глины на П. В связи с многозначностью существующих определений П. установление соответственной характеристики глины может производиться посредством различных деформаций. При этом не м. б. заранее уверенности не только в количественном совпадении характеристик, полученных разными способами для разных глин, но даже и в неизменности их порядкового соотношения. Чрезвычайная важность пластич. характеристики глины в об ласти горнодобывающей промышленности, гидротехники, дорожного дела, строительной механики, керамики и других областей, где приходится иметь дело с глиной, повела к разработке значительного числа приемов, назначение которых установить указанную характеристику глины; однако сравнительное изучение этих приемов проведено пока лишь частями и недостаточно для окончательных выводов.
1) Испытание по Аттербергу. В этом испытании П. характеризуется посредством соотношения между вязкостью и влажностью. Коэфициентом пластичности Аттерберг называет разность влажностей глины при нижнем пределе текучести (А) и при нижнем пределе П. (В); эти два числа представляют пределы, за к-рыми глина—либо жидкость (шликер) либо полутвердое тело, тогда как внутри этих пределов она пластична. Чем шире раздвигаются они, тем больше П.; напротив, при совпадении обоих пределов (наир. у плывунов или очень мелкой кварцевой пыли) П. тело не обладает. Нижний предел П. устанавливается посредством изготовления из данной глины пластическ. теста. Оно затем раскатывается рукою на чистом листе бумаги в цилиндрик 0~3 миллиметров, после чего цилиндрик сминается, снова раскатывается и снова сминается, процесс повторяется до тех пор, пока глиняное тесто не начнет крошиться и распадаться на мелкие части. Тогда определяется влажность его, выражаемая в % от веса сухого образца. Это и есть нижний предел П. (А). Нижний предел текучести устанавливается размешиванием глины на плоском фарфоровом блюдце с водою; воды добавляют до тех пор, пока лепешка 0~4 сантиметров и толщ. 0,8 сантиметров после разрезания по диам. никелевым шпателем и встряхивания блюдца не станет расплываться у нижнего основания (фигура 11). Когда края начнут сливаться на высоте 1 миллиметров, то определяется влажность теста; будучи выражена в % от сухого веса, она дает нижний предел текучести (В). В табл. 8 даются найденные Аттербергом числа, характеризующие различные минеральные порошки с зернами менее 2 μ.
Таблица 8,— П л а с т и ч н о с т ь м и н е р а л ь н ы х порошков с зернами меньше 2 μ (по Аттербергу).
| Минерал | А, % | В, % | А-В, % |
| Биотит. | 87 | 44 | 43 |
| Тальк .. | 76 | 48 | 28 |
| Хлорит. | 72 | 47 | 25 |
| Каолинит. | 63 | 43 | 20 |
| Гематит. | 36 | 20 | 16 |
| Лимонит. | 36 | 27 | 9 |
| Кварц.. | 35 | 35 | 0
1 |
2)ИспытаниепоБроньару. Мерою пластичности Броньар предложил считать длину цилиндрич. стержня из глины, обрывающегося от тяжести собственного веса; стержень этот получается выдавливанием из круглого мундштука, причем глина должен быть приведена в свое рабочее по отношению к влажности и размешанности состояние. При изучении способа Броньара К. Куманин пользовался бронзовым цилиндром 8 сантиметров диаметром и 40 сантиметров высотою с бронзовым поршнем, подаваемым посредством винта; мундштук был диам. ~10 миллиметров и давал с к а л-к у поперечным сечением 85 миллиметров. Проба для испытания изготовлялась из шликера, подсушиваемого на гипсовых досках. Результаты испытания могут искажаться пузырьками воздуха, неоднородностью содержания воды в смеси, слишком большими скоростями выдавливания (наиболее выгодна скорость около 1,5 см/ск) и неравномерностью движения, а также неточностью измерения
5 Ю 15 го 2S SO 35 40%
ФИг. 12.
длины. При пользовании способом Броньара результаты выражаются в виде кривой, связывающей временное сопротивление разрыву с содержанием в глине воды затворе-ния, как это показано например на фигуре 12. Точки наибольшей кривизны соответствуют рабочему состоянию глины. Ходом кривых доказывается весьма большая чувствительность разрывного усилия к содержанию в глине воды; при сухости массы, как и следовало ожидать, изменение влажности на 1% сказывается на сопротивлении разрыву гораздо сильнее, чем при более жидком состоянии. В виду чувствительности способа Броньара возможна отчетливая сравнительная характеристика материалов, близких по минералогическому составу и текстуре. но для материалов, далеких друг от друга, этот способ не всегда может служить основанием даже для сравнительной оценки П.
3) Способ Л. В. Оминина основан на установлении связи между мощностью сопротивления материала срезывающему усилию и содержанием влажности, причем зоо степень П. выражается через
*00
нехан. устойчив[пластичм.] -а:b
Фигура 13.
ctga, где а угол наклона касательной к означенному графику в области, соответствующей пластичному состоянию, как это показано на фигуре 13. Т. о. и в этом способе II. характеризуется степенью неизменяемости глины по отношениюк работе разрезания при изменении влажности глины. Измерение режущего усилия ведется на кирпичике размерами 8 х 5 х 1,5 см, поставленном на ребро (фигура 14); кирпичик разрезается при помощи проволоки или же пластины, укрепленных в специальной раме и получающих нагрузку 500—1000 г, так чтобы разрезание проходило примерно в 3 секунды. На фигуре 15 дано схематическое изображение прибора Оминина. Прибор этот состоит из металлического или деревянного штатива, на к-ром укреплены перемещаемые площадка Д и указатель высоты Г. В площадке имеется вырез в виде щели.
Фигура 14.
щественную часть прибора составляет нож из металлич. рамы а, с вырезом посредине и слегка раскошенной для придания ей нужной жесткости; рама эта м. б. вырезана из тонкого металлического листа; натянутая на раме тонкая и прочная проволока служит для разрезания глины. Металлич. шпильки, укрепленные на верхнем ее крае, удерживают раму от падения, после того как нож разрежет образец глины Б. Для разрезания мягких липких масс служит рама весом ~15 г, а для подсохших плотных масс— рама весом около 75 г. Под рамой находится прикрепленный к ней сосуд, нагружаемый дробью. Для плотных масс нагрузка должен быть ок. 500—1 000 г. Для полного исследования
Фигура 15.
пластич. состояния по 8—9 точкам кривой требуется ок. 2 чв-ч. при уже достаточном навыке к работе. Мощность сопротивления разрезанию измеряется соотношением, где Q—нагрузка режущей пластины, Н— высота разреза, а т — время разрезывания. С исследования пластичного состояния записывается в виде таблички с соответствующими значениями содержания воды и мощности сопротивления (г см/ск) и отметкой о виде пластичного состояния материала, как например: сильно липкая; липкая, но формуется; почти нормальная, слегка лип
Фигура 16.
Указатель высоты состоит из двухплечного шарнирного рычага, вращающегося в горизонтальной плоскости около оси штатива и оси шарнира. Указатели измерителя прикреплены к тонкому вертикальному стержню Г, причем нижний указатель снабжен миллиметровой измерительной шкалой. Су кая; нормально пластичная; почти нормальная, слегка суше; вялая, еще формуется; сильно вялая, трескается. На фигуре 16 даны графики, полученные для ряда глин; номера кривых означают: 1—прокшинскую глину неотмученную, 2—кассельскую глину, 3—глазурную немецкую, 4—уярскую, 5—
прокшинскую отмученную, 6—пикалевскую, 7—часов-ярскую «Экстра», 8—латнинскую «Прима», 9 — скую гончарную, 10 — глуховскую желтую 3-й сорт, 11—глухов-скую 1-й сорт. Как показывает опыт, мощность работы сил внутреннего сопротивле-
г.см/ск
® - _______
WOO
ООО £00 700 £00 SOO
400
<1 J00
200
700
36 40 15 50 54%
воды—*
Фигура 17.
яия уменьшается с уменьшением нагрузки, то есть с увеличением времени разрезания, как это видно на фигуре 17, где кривая а соответствует времени действия в 1 ск., кривая б—времени действия в 3 ск., а кривая в— времени действия в 15 ск.; степень П. возрастает почти прямо пропорционально времени действия силы и почти обратно пропорционально значению силы.
4) Способ М. Воларовича основан па изучении пластич. деформации глины при нахождении ее между неподвижным цилиндром, подвешенным на1 стальной ленте, и концентрич.,—вращающимся с определенною угловою скоростью со, которая м. б. изменяема. Зависимость между углом закручивания а внутреннего цилиндра и угловою скоростью наружного со у настоящей жидкости, как бы она ни была вязка (например сиропы сахара в глицерине с вязкостью более 1 000 пуазов), выражается пря-молинейноюхара-ктеристикою О А, которая проходит через начало координат (фигура 18), причем по наклону прямой можно вычислить подвижность жидкости. Если подобная прямая не проходит через начало координат, то это указывает на существование отличного от нуля предела упругости; такое тело представляет идеальный случай П. по Бингаму, характеризующийся двумя константами—подвижностью и пределом упругости (он измеряется отрезком оси абсцисс, отсекаемым вышеуказанным графиком зависимости). При иссле
0 200 400 600 в 00 а
Фигура 18.
довании глин между описанными цилиндра-ми М. Воларович нашел, что лишь жидкие смеси дают прямолинейные характеристики, соответствующие случаю Бингама, тогда как график для смесей с ббльшим содержанием глины искривляется. Значение вязкости для разных скоростей тут различно, и эта кажущаяся вязкость уменьшается с увеличением скорости, например увеличение скорости в 9 раз уменьшает вязкость в 4—5 раз, а в нек-рых случаях в 6—7 раз. На фигуре 18 представлено семейство кривых «вязкость — содержание глины» для различных скоростей, причем глина взята часов-ярская. На фигуре 19 сопоставлены подобные графики при скорости вращения 0,12 для пяти глин (1—часов-ярская, 2—каолин, 8—щекинская, 4—смоленская, 5—серая). Так как П. глин определяется пределами концентраций, при которых возможна формовка и обработка глины, то по крутизне подъема указанных кривых можно судить о П., а по характеру кривых — о пределах концентрации, в которых возможна обработка глины. В комплекс свойств, называемых П. глины, входит также упругость ее. Эта последняя характеризуется остаточным углом закручивания а0, который сохраняется после остановки наружного цилиндра неопределенно долгое время; однако изучение этого угла до сих пор не произведено, а существование его объясняется наличием упругих оболочек около частиц глины либо из уплотненной воды либо из вышеупомянутых набухших органических веществ.
П. гелей. Третья группа веществ, обладающих П., относится к гелям, то есть к веществам, находящимся в особом коллоидном состоянии. Гели по современным воззрениям—тонко дисперсная система из молекулярных нитевидных или листоватых агрегатов, мицелл, и междумицеллярной жидкости, причем в зависимости от степени ориентированности этих мицелл получаются различные ступени приближения к твердым, то есть кристаллическим, средам. Т. о. устанавливается известное структурное подобие между пластичными гелями и пластичными глинами: мицеллы гелей или их сплетения соответствуют чешуйкам глин, а междуми-целлярная жидкость гелей—воде, содержащейся в глинах. Сами по себе мицеллы не обладают II., как не свойственна она и чешуйкам глины, (например желатина, нитроцеллюлоза, ацетилцеллюлоза и тому подобное. тверды, хрупки и непластичны); лишь в сочетании с растворителем они дают тела пластичные— желатина с водою или глицерином, нитроцеллюлоза с камфорою, другие коллоиды— с разными пластификаторами (смотрите). Если растворитель способен испаряться (например вода из желатинового геля), то мицеллы сближаются между собою, весьма крепко сжимаются тончайшими капиллярными
Содержание глины Фигура 19.
пленками и дают твердое хрупкое тело, подобно тому как это происходит при высыхании и с глиною; если же растворитель не летуч при условиях хранения геля (глицерин, камфора и другие пластификаторы при комнатной <°), то соответственные гели устойчиво сохраняют свою П. в течение неопределенно долгого времени. Вышеуказанное сходство механизма П. у гелей и у глиняного теста м. б. прослежено и далее. Как указывает К. Гесс, при пластификации эстеров целлюлозы органич. веществами (циклогексанон, ацетон, камфора, трифенилфосфат) происходит сольватация химич. соединения, происшедшего от взаимодействия эстера и пластификатора, подобно тому как при пластификации целлюлозы медноаммиачным раствором образуется химическое соединение целлюлозы и медного основания, после чего это соединение подвергается гидратации; кроме того согласно указанию Гесса на границе пластификатора и эстера возникают изомеры этого последнего. Т. о. эти или другие подобные процессы взаимодействия обеих фаз ведут к образованию третьей фазы, промежуточной между растворителями и мицеллами и обволакивающей мицеллы тонким слоем. Возможно, что эта третья фаза коллоидных гелей соответствует в глине органич. оболочке ее чешуек и служит, как и там, родом смазки, облегчающей скольжение форменных элементов друг по другу. Кроме двух- или, точнее, трехфазности для пластического состояния тел требуется еще более или менее беспорядочное, неориентированное расположение дисперсной фазы, тогда как полная ориентированность мицелл или чешуек лишает тело пластичности, во всех прочих отношениях повидимому способного быть пластичным: понятно, при ориентированности форменных элементов скольжение возможно не по всякому направлению, а следовательно невозможна и соответственная деформация. Как пример подобного тела можно указать каучук с его ориентированными (по Дюкло) форменными элементами. Указанный механизм ГГ. гелей м. б. подтвержден наблюдениями Муре и Дюфресса на продуктах конденсации акролеина, особенно удобного для этой цели в силу своей бесцветности и прозрачности. Путь конденсации акролеина м. б. двоякий: или образуются в жидкости хлопья дис-сакрила, служащие центрами дальнейшей конденсации, или же жидкость схватывается по всей массе сразу и дает желатинизиро-ванную массу, которая при испарении растворителя постепенно переходит в твердое тело и соответственно повышает свою электроизолирующую способность. Таким образом П. конечного продукта обусловлена возникновением процесса конденсации в достаточно большом числе отдельных точек, подобно тому как это происходит и при процессе кристаллизации, согласно теории Тамманна. Р. Дюбриссе (1928) на примере конденсации полифенолов с формальдегидом (1 г формалина, 1 грезорцина, 50см3 раствора 0,ШНС1), особенно удобной для наблюдения, т. к. она происходит на холоду, показал возникновение этой желатинизации продукта из множества отдельных центров, применив для этой цели кинематографич. съемку с ультрамикроскопом. Как вывод можно считать установленной обусловленность П. присутствием жидкости между твердыми пластинками или нитями, причем весьма вероятно участие в механизме этого скольжения соль-ватационных прослоек, служащих смазкою. Зависимость П. нек-рых веществ от t° объясняется изменением вязкости связующей жидкой фазы и м. б. изменением ее капиллярной постоянной. В некоторых случаях П. появляется только при нагревании; как можно думать, это объясняется плавлением при соответственной <° более легкоплавких компонентов неоднородной твердой системы, как это бывает например у целлюлоида и тому подобных материалов, обнаруживающих П. лишь при нагреве (при комнатной температуре камфора тверда).
Пластичность лластоидов. По предложению Π. П. Лазарева (1929 г.) пластои-д а м и следует называть системы из смоченных водою твердых порошков с частицами любой формы не чешуйчатыми; мы расширяем это название на все системы того же рода, притом каковабы ни была смачивающая их жидкость. В отличие от настоящих пластич. тел, обладающих П. и при значительной механической прочности, пластоиды утрачивают способность к пластич. деформации, когда перестают быть мазеобразными, то есть когда содержание в них жидкости перестает быть значительным; иначе говоря, коэф.П.поАттербергу у иластоидов невелик. Практически особенно важный разряд пла-стоидов представляют краски—дисперсные системы из тонко-порошкообразных красящих пигментов и сохнущих масел, иногда с добавкою смол, сикативов и разжижителей. Несомненно, что в таких системах наряду с двумя фазами, твердой и жидкой, возникает третья—мезофаза из адсорбированных веществ, составляющая смазывающую оболочку частиц пигмента. Наличие у подобных систем наряду с вязкостью П. наглядно сказывается при сопоставлении данных испытания этих веществ трубчатым вискозиметром и мобило-метром Гарднера-Паркса (фигура 20). Этот аппарат состоит из латунного цилиндра А и подогнанного к нему продырявленного диска В, проходящего в испытуемом материале путь 20 см. Масса всей падающей системы 74 г. Темп-ра при испытании должна поддерживаться постоянной. Цилиндр наполняется испытуемым материалом до метки, и затем в цилиндр спускается до основания погружающееся тело. На стержень этого тела наносится одна метка у поддержки этого тела, а другая на 20 сантиметров ниже; после этого погружающееся тело поднимается до совпадения нижней метки с муфтой, причем продырявленный диск должен быть покрыт краскою. Спустив падающую систему, наблюдают затем время прохождения ее в испытуемом материале от первой до второй метки. Если требуется, то это время м. б.
сокращено добавочной нагрузкой. При изучении П. можно строить кривые, связывающие время падения с массою падающей системы; для лаков, лаковых красок ит.п. зависимость получается линейная, тогда как пластичные масляные краски дают зависимость иного вида. Если обозначить время истечения из вискозиметра через т„, а время падения диска в мобилометре через тт, то настоящие жидкости, то есть не обладающие П., удовлетворяют, как бы вязки они ни были, соотношению
где А—постоянная, колеблющаяся между 21 и 23; пластические же системы, обладая в разных случаях различными наименьшими значениями и притом не пропорциональным уд. в соответственных тел, постоянства величины А не дают.
Пластичность пластоидных систем может испытываться пластометром Бингама—Грина, позволяющим работать при различных давлениях. Результаты испытаний такого рода, проведенных Бингамом и Иатсом над красками из пигментов различной мелкости растирания с маслами различной текучести и при различных количественных содержаниях, показали, что наименьшее значение подобных систем не зависит от вязкости масла и что текучесть пластоидов определенного состава в малой степени зависит от размера частиц пигментов. Выводы названных исследователей таковы. 1) С возрастающей длительностью растирания наименьшее значение сперва падает, а затем по прошествии 30 час. растирания устанавливается постоянное; текучесть же при этом сперва возрастает, но затем, пройдя через максимум, соответствующий 30-час. растиранию, начинает быстро падать. 2) Кремнекислота и тонкий литопон при одной и той же весовой концентрации дают пластоиды весьма различной П., но при равных объёмных концентрациях как текучести, так и наименьшие значения разнятся между собой мало; величина частиц при опытах была весьма различна. 3) При сравнении пластоидов с одной и той же концентрацией одного и того же пигмента, но растертых один на продутом льняном масле, а другой—на масле, освобожденном от кислот, обнаружилось, что наименьшее значение от вязкости масла независимо, тогда как текучесть пластоида убывает вместе с текучестью масла. 4) Стеарат алюминия и другие подобные коллоиды полярного характера, напротив, только незначительно изменяют текучесть пластоида, но весьма повышают наименьшее значение.
5) П. красок весьма зависит даже от небольшого содержания влажности, например уже 0,5% влажности повышает наименьшее значение с 90 до 3 450 и вместе с тем понижает текучесть на 25% ее первоначального значения. 6) Так как вязкость льняного масла зависит от степени его окисленности и поли-меризованпости, то изменение текучести при длительном растирании обычно объяснялось именно изменениями свойств самого масла; однако текучесть краски убывает также и при растирании в атмосфере азота; кроме того установлено, что краска, растертая в атмосфере углекислоты, получает в три раза большее наименьшее значение, чем при растирании в воздухе.
Лит.: ОстромысленскийИ. И., К вопросу о природе эластич. и пластич. состояния материи, «Ж», 1893, т. 47; Л е-Ш ателье А., Кремнезем и силикаты, пер. с Франц., стр. 328, Л., 1929; Вейнберг Б. П., Задачи физики твердого тела и успехи по некоторым ее вопросам за последние годы, «Вопросы физики», СПБ, 1913, вып. 2; К у р н а к о в И. С. ш Жемчужный С. Ф., Давление истечения и твердость пластич. тел, «Изв. СПБ политехнич. ин-та», СПБ, 1913, т. 19, стр. 323; Т е р ц а г и К., Основания механики грунтов, пер. с англ., М., 1926; Кузне-ц о в В. Д., О релаксации и упругом последействии, твердых тел, «Ж», ч. физич., 1927, т. 59, 1, стр. 15— 28; П и н е с Б. Я., К вопросу об упругом последействии, релаксации и трении в твердых телах, там жег1927, 2, стр. 157—160; К у а н е ц о в В. Д., Ответ Б. Я. Пинесу, там же,1927, т. 59, 1—в, стр. 485—488-е г о же, Релаксация и течение кристаллов каменной соли, там же, 1927, т. 60, стр. 445—460; Классен-НеклюдоваМ. В., О природе пластич. деформации, там же, 1927, т. 59, S—в, стр. 509—516; e е ж е, Закономерности скачкообразной деформации, там же,
1927, т. 60, 5, стр. 373—382; Кузнецов В. Д., Б е с с о н о в Н. А. и П и ч и н и н Η. Ф., Определение методом шлифования точки перехода каменной соли из хрупкого состояния в пластичное, «Жури, приклады. физики», М.—Л., 1927, т. 4, вып. 4, стр. 13— 17; ЗемятченскийП. А., Глины, их физич., химич. и технид. свойства, ч. 1—Пластичность, М.,. 1927; «Труды Гос. исследов. керамич. ин-та», М., 1927, вып. 7; Оми нин Л. В.,К вопросу о пластичности глин и каолинов, Срезывающие усилия и водосодер-жание как способ выражения пластичности, там же,
1928, вып. 13;Кузнецов В. Д.иЧеспоков Н.Д., Релаксация олова при кручении, «Ж», ч. физич., 1929». т. 61, 1, стр. 29—44; К у м а н и н К., Исследование пластич. свойств глинистых материалов по методу Броньара, «Труды Гос. исследов. керамич. ин-та», М., 1929, вып. 22; Лазарев Π. П., О пластичности; вещества и о причинах, к-рыр вызывают ее, «Известия Ин-та биологии, физики», Москва, 1929, т. 6, вып. 2, стр. 107—114; «Журн. прикладной физики», М.—Л.,
1929, т. 6, вып. 1, стр. 107—114; В о л а р о в и ч М., Исследование пластичных свойств глины методом вращающегося цилиндра, там же, 1930, т. 7, вып. 5, стр. 25—32; Петухов, Заметка о пластичности в разрушении глины водою, «Ж», ч. физич., 1909, т. 41, стр. 665; Ш и ш о к и н В. П., Давление истечения1 металлов и их сплавов при различной темп-ре, «Жур нал прикладной химии», М.—Л., 1929, т. 2, вып. 6, стр. 663—673; его ж е, О твердости металлов и иж сплавов при различной темп-ре, там же, 1929, т. 2, вып.6,стр. 675—688; Кузнецов В. Д. иШвирк Л. А., Влияние величины кристаллитов на упругость и пластичность олова при кручении, «Журнал прикл-физики», М.—Л., 1926, т. 3, 2, стр. 165—176; Иоффе
A. Ф., Лекции по молекулярной физике, 2 издание, стр. 285, П., 1923; его же, Физика кристаллов, м,—Л., стр. 43—62, 1929; Кузнецов В. Д. » Ш в и р к Л. А., Растяжение монокристаллов олова, «Журн. прикладной физики», М.—Л., 1927, т. 4, 2. стр. 74—87; Д о б р о в и д о в А. Н. и Л ям з и π Π. П., К вопросу о поверхностях скольжения в металлич. крист, там же, 1927, т. 4, стр. 27—35; Spring W., Recherches sur la ргоргШё еще presenter)I les corps de sesouder sons l’action de la pression, Bruxelles, 1880;. Becker R., «Physikalisclie Ztschr.», Lpz., 1925.
B. 26, p. 919; Becker R., «Ztschr. f. tecbnische* Physik», Lpz., 1926, p. 547; ft r a m m e 1 R., Mechanik d. elastischen Кбгрег, Handhuch d. Physik, hrsg. v. H. Geiger und K. Scheel, B. 6, B., 1928; В e c k e r R., Elastlsche Nachwirkung u. Plastizitat, «Ztschr. f. Phv-sik», B.—Brschw., 1925, B. 33, p. 185; Schmid E.,. «Proc. oi the First Int. Congress for Appl. Mech.», Delft, 1924, p. 342; HaasseO. u. Schmid B., «Ztschr. f. Physik», B.—Brschw., 1925, B. 33, p. 413; SachsG., Grundbegriffe d. mechaniscbcn Technologie d. Metalle, Lpz., 1925; SmekalA, «Ztschr. f. techn. Physik», Lpz., 1926, p. 535; T a I w a I k e r T. W. a. ParmeleeC. W., Measurement of Plasticity, «Journal· of the American Ceramic Society», Colombus, Ohio, 1927, Y. 10, 9, p. 670—685; KirberFr. u.Si e-b e I E., Zur Theorie d. bildsamen Formanderung, «Die Naturwissenschaften», Berlin, 1928, Jg. 16, H. 22rp. 408—412; Schmid E., «Ztschr. f. Metallkunde», B., 1928, Jg. 20, p. 69;PolanyiM.u.Scbm id E., Zur Frage d. Plastizitat, «Die Naturwissenschaften», B., 1929, Jg. 17, H. 18—19, p. 300—304; Boa s.W. u.SchmidE., «Ztschr. f. Physik», B.—Brschw., 1929, B. 54, p. 16; Getio ft., Definition et mesure do la plasticite, «Revue g6n6rale des таШгеэ plastiques», P., 1929, p. 635; Forest, Some Experiments on the·
Plastic Elongation of Wire, «Proceedings of the American Society of Testing Materials», Philadelphia, 1916; Rosenhain W., Introduction to the Study of Metallurgy, L., 1919; I t о K., «Science Report of the Tohoku Imp. University», Sendai, 1923, v. 12; «Metallkunde», 1925,В.92; С 1 6 m e n t et R i v i 6 r e, Les matiores plastiques et les soies artilieielles, p. 5—ii, P., 1924; Bingham E.C.a. YatesA.d., «Ind. Eng.Chem.», 1923, p. 1933. П; Флоренский.