• Что такое фактурная штукатурка
• Выбираем сухие строительные смеси
• Преимущества напряженного железобетона
• Что влияет на выбор кровельного материала
• В чем преимущество пробковых полов

шленной ценности исходного сырья, а именно под П. м. в некоторых кругах разумеют продукты, получаемые из отбросов каких-либо производств и следовательно не обладающие или почти не обладающие рыночной стоимостью. Основанием для такого ограничения области П. м. послужило то обстоятельство, что поводом к изобретению большинства П. м. действительно бывало наличие тех или других промышленных отходов, не находивших себе применения. Однако закрепить такое ограничение толкования термина П. м. практически было бы невозможно, так как неиспользованность и соответствующая ей малоценность того или другого отхода зависят не столько от природы данного отхода, сколько от технич. и экономического состояния промышленности данной страны, и потому не характеризуют сколько-нибудь устойчиво данный вид сырья. Кроме того необходимо иметь в виду, что отход производства перестает считаться таковым и приобретает рыночную цену, как только разработана удачная П. м. с применением данного отхода; мало того, во многих случаях изобретение удачной П. м. широкого применения нередко ведет к перестановке экономич. показателей основного продукта и отходов при его производстве,так что отход делается главным продуктом того же производства, а первоначальный главный продукт-побочным. Существует еще направление в понимании термина П. м., ограничивающее объе.м этого термина и ми т а-циями различных естественных продуктов. Действительно многие П. м. были первоначально изобретены в качестве имитаций тех или других естественных продуктов, напр. слоновой кости, рога, черепахи, янтаря, поделочных камней и т. д. Однако технология П. м. давно переросла задачу простой имитации и позволяет производить, с одной стороны, П. м. по красивохму виду, способности принимать отделку, механич. свойствам и другим признакам превосходящие те естественные продукты, на подражание которым была первоначально направлена мысль изобретателя (напр. ирризирующие П. м. разных поделок вроде пуговиц), а с другой стороны,-П. м. с совершенно новым сочетанием свойств, не встречавшимся ранее ни у естественных ни у искусственных материалов, так что соответственная П.м. никак не может считаться подражанием или заменяющей какой-либо из известных ранее материалов (таковы напр. полл о п а с, сочетающий прозрачность стекла с упругостью и гибкостью при наличии механич. прочности, кар бо литы, обладающие одновременно свойствами дерева и металла и способные отливаться, прессоваться и механически обрабатываться самыми разнообраз-ньши способами). Т. о. имитация тоже должна считаться устарелой и технически отсталой, если видеть в ней признак, характеризующий П. м. Иногда выдвигается в качестве признака, ограничивающего объе.мП.м., их способность быть твердыми при комнатной t°, но переходить в пластич. состояния (один раз-необратимо или много раз- обратимо) при том или другом нагреве. Действительно значительная часть П. м. по-

лучает форму изделий при повышенной t°; кроме того большинство П. м. при подъеме t° в той или другой мере утрачивают свои механич. свойства. Однако видеть в термопластичности необходимый признак П. м.-- это значит исключить из числа П. м. все массы холодной обработки, твердеющие от подъема t°, и в частности искусственные камни, напр. ксилолит; кроме того упор на тепловое размягчение (т.н. т е р м о-лластичность) вводит в число П. м. металлы и их сплавы, к П. м. обычно не относимые. Т. о. и это ограничение П. м. не может быть признано состоятельным. Необходимо учитывать при построении понятия П. м., что область П. м. быстро развивается и несомненно стремится к решению огромной промышленной задачи-о замене естественных материалов искусственными, т. к. лишь из П. м. можно получить изделия любого размера и любой формы, причем форма придается материалу в самом процессе его производства, т. е. в его легкообрабатываемом состоянии. Примеры синтетических смол, в значительной мере уже вытеснивших естественные и во всяком случае чрезвычайно расширивших самые области применения смолистых веществ, искусственных камней, создавших совершенно новые возможности в области строительной техники, искусственной древесины, прессованного дерева, бар-калаита, маизолита, мезонита (см. Древесные опилки), открывающих вполне новые возможности деревообделочной и древеснострои-тельной промышленности, многочисленных материалов керамического характера и т. д., уже в настоящее время намечают то огромное значение, которое предстоит П. м. уже не в поделочной только промышленности, а во всех отраслях крупной промышленности. Необходимо также иметь в виду, что технология П. м. открывает почти безграничные возможности в комбинировании различных свойств, и что промышленности будущего можно будет не столько отправляться от наличных (и притом нередко весьма неудобных) сочетаний, свойств, сколько задаваться комбинациями, к-рые для данной цели особенно целесообразны. Если многие П. м. первоначально возникли в качестве суррогатов естественных продуктов, а затем стали разрабатываться в качестве заменителей,то в настоящее время промышленность П. м. в целом уже переросла ту ступень, на к-рой она задается производством заменителей и тем более суррогатов, и несомненно восходит на ступень самостоятельного и творческого производства материалов. Применение П. м., если разуметь их в широком смысле, распространяется на все существующие виды промышленности, но даже в узком смысле (синтетич. смолы, сложные эфиры целлюлозы и казеиновые массы) промышленность П. м. внедрилась во все другие отрасли промьппленности, хотя более непосредственно ее продукция направляется в промышленность электрическую и поде-г лочную. Размер мировой промышленности П, м. в указанном узком смысле может быть охарактеризован за 1930 г. годовою мощностью примерно в 150 000 т, причем на первом месте стоят США (более 80 000 т), на

втором Германия (30 ООО т) и на третьем Франция (10 ООО ш). Мощность производства П.м. быстро растет; так например, за 5 лет, с 1921 по 1926 г., мировая выработка искусственных смол возросла с 9 ООО до 13 ООО т, т. е. почти в полтора раза.

Классификация П. м. В связи с неустановившимся объемом понятия П. м. естественно не могло быть дано и общепризнанной устойчивой классификации их. Принципиально говоря, наиболее ценны были бы классификации химическая-по роду исходного сырья, технологич ес к а я-по способу применяемых процессов работы с П. м., физическая- по физическим свойствам получаемых продуктов и функциональна я-по технической функции этих продуктов и областям их применения. Практически же бесполезно классифицировать объекты, пока не очерчены хотя бы приблизительно границы их области. Как примеры предлагавшихся классификаций приводим классификации Г. Блюхера (табл. 1) и Э. Гем-

Табл. I .-К лассифйкацнн наиболее ва;кных П. м. по Г. Блюхеру.

рот, Т. е. деление масс на термопластические, хемопластические и т. д.; однако эти процессы изучены еще не настолько хорошо, чтобы можно было дать такую классификацию надежно. Наконец следует отметить еще технологическую классификацию пласТ а б л. 3.-Р а с п р е д е л е н и е П. м. по типу пластифицирующего процесса (по 0.-Манфреду и И. Обристу).

Пластические массы:

Из клея и желатины древесины и пробкп целлюлозы (папье-маше) нитроцеллюлозы (целлюлоид и др.) ацетилцедлюлозы (ацетатцеллюлоза, целлон и др.)

других эстеров целлюлозы: вискозы, ф.ормил-

целлюлозы и пр.

>> ь-рахмала

>> крови и подобных альбуминоидов казеина (галалит и т. п.) дрожжей

смол-естественных и искусственных неорганич. исходных материалов-искусственные камни

Специальные имитации

минга (табл. 2), причем необходимо учитывать явную неполноту этих классификаций. Наиболее существенной, как соответ-

Табл. 2 .-К л а с с и ф и i; а ц и я П. м. по Э. Г е м м и н г у.

I Тип пластифицирующего Родпластической процесса массы I------- ,-----

вытяжка вальцовка

Белковые массы (искусств, рог)

Це.1тлюлозпые массы

Искусств, смолы I 3

Каучук..... 1

Искусств, волок-

Керамич. массы

Массы строительного назначения

Л1еталлы

ствующей основному признаку П. м., могла бы быть классификация их по физико-химическому процессу, переводящему данную пластическую массу из непластического состояния в пластическое и.пи наобо-

тических масс О. Манфреда и И. Обриста по типу пластифицирующего процесса, объяснение которой дается в дальнейшем. Выше в табл. 3 приведено распределение пластических масс по типу пластифицирующего процесса, где 1-нормальный способ работы; 2-способ работы, составляющий относительно малое количество общего производства; 3-весьма, редкий способ работы, составляющий только предложение патентной литературы; 4-способ работы, не применяемый к данному материалу.

Общие физические свойства. П. м. не составляют химически единого класса тел, даже если брать понятие П. м. в довольно узком смысле; но и при широком объеме термина П. м. все пластические массы обладают общим физич.признаком- пластичностью, к-рый необходимо предполагает общность целого ряда общих физич. свойств, составляющих прямое следствие тех особенностей строения П. м., которыми и обусловливается их пластичность (см.). Изучение П.м. как единого класса материалов должно поставить себе задачей разработку феноменологии их физич. свойств. Пока таковой еще не имеется, и поэтому в

настоящей статье излагаются лищь нек(Зто-рые отрывки ее, касающиеся механических, адектрических и оптических свойств П. м.

Механические свойства П. и. Пластичность как основное свойство П. м. предполагает наличие в них дисперсной фазы, у элементов к-рой по крайней мере одно пространственное измерение мало развито сравнительно о прочими. Эта пластинчатость или нитевид-ность элементов дисперсной фазы ведет при всякой пластич. деформации рассматриваемых систем к такому их расположению, при котором нек-рое определенное направление нормали к пластинчатым элементам (чещуй-кам) или к оси нитевидньсс элементов (ниточек) оказывается наиболее вероятньш, так что эти элементы, если говорить статистически, определенным образом ориентируются в пространстве. Между тем вся технология П. м. внутренно и необходимо связана с применением пространственно-направленных воздействий на соответственные тела. Направленность этого воздействия видна HanpiHviep в процессах прессовки и отливки, причем в последних определяющим условием служит сила тяжести; затем сюда же относятся воздействия полей электрического и магнитного, когда П. м. обрабатывается и затвердевает в электрическом поле (напр. при изготовлении электретта) или в магнитном поле (напр. при изготовлении П. м. со свободно подвижными ферромагнитными частицами: железные массы с весьма пониженными потерями в переменном магнитном поле). Как известно, под действием сильных давлений глина и другие пластич. материалы получают сланцеватость, характерную напр. для динамометаморфич, горных пород. При давлении с продвижением пластич. материала пластические деформации скольжения получают особенно бла-топриятные условия для своего развития и вызывают соответственно с этим особенно ярко выраженные свойства анизотропии (см. Анизотропный проводник). Это в особенности относится к листовым материалам и к искусственным волокнистым, каковы например волокна вискозы и др. видов искусственного шелка. В силу молекулярной анизотропии пластич. веществ как таковых, независимо от введения специального наполнителя, эти вещества получают анизотропное строение при всех процессах механич. обработки, сопровождающихся ипастич. деформацией. Введение волокнистых и чешуйчатых наполнителей весьма повышает эту анизотропию конечного продукта. Т. о. можно утверждать, что всякая П. м. в большей или меньшей степени анизотропна и не может быть иною, причем повьппение давления при процессе ведет и к увеличению эффекта, к-рый выражается в частности в повьппении или понижении нек-рого свойства по определенному направлению. Таким направлением при обработке П. м. с продвижением бьшает т. наз. направление потока, т. е. направление оси вьггягиваемого тела- при процессе вытяжки или выдавливания через мундтптук, или ф и;-л ь е р, и направление, по которому движется плоскость-если применяется вальцовка (каландрирование). При действии давлений и других направлен-

ных факторов (сила тяжести, электрич. или магнитное поле и т. д.) осью анизотропии оказьшается направление действуюпщх сил. Так, при вальцовке чешуйчатая дисперсная фаза ориентируется парал.1ельно плоскости вальцевания, а нитевидная - тоже параллельно той же плоскости и кроме того в направлении потока. При волочении и выдавливании через фильер нитевидная фаза получает преобладающую ориентировку, параллельную оси вытягиваемого тела, чешуйчатая же располагается в плоскостях, параллельных касательным плоскостям к вц-тягиваемому телу, лежащих на концах соответственных радиусов (в том же азимуте). При давлении чешуйчатая фаза располагается нормально к давлению; поэтому всестороннее давление при прессовке ведет к появлению скорлуповатости, в каждом месте нормальной к силам давления, и в случае сфер получается скорлуповатость концентрическая. Электрич. и магнитные поля вызывают ориентацию дисперсной фазы либо нормальную к силовым линиям либо, наоборот,-по силовым линиям, в зависимости от соотношений диэлектрических коэфициентов (или, соответственно, магнитных проницаемостей) дисперсной фазы и окружающей среды: если диэлектрический коэф. (соответственно, магнитная проницаемость) частиц больше, чем таковой же у среды, то наибольшее измерение их располагается по силовым линиям, если же диэлектрич. коэф. (и соответственно магнитная проницаемость) меньше частиц, то по силовым линиям располагается наименьшее измерение. Частичная ориентировка дисперсной фазы в П. м. влечет за собою не только количественную анизотропию различных свойств данного тела, но в некоторых случаях ведет и к качественному изменению соответственного свойства и к скачку в значении обсуждаемого свойства; так напр., у тела с электропроводностью одного характера может появиться электропроводность другого характера; точно так же теплопроводность и т. д. Это объясняется тем, что при значительном содержании дисперсной фазы, когда размерами частиц уже нельзя пренебрегать сравнительно с их взаимными расстояниями, частицы в ориентированном положении могут приходить в соприкосновение между собою, так что в известных направлениях образуются сплошные нитевидные образования или известные листоватые образования по нек-рым поверхностям.

В промьпп.тенности П. м, прежде всего приходится учитывать механич. свойства этих тел и присущую им анизотропию. Так напр., Де-Виссер (De Visser, 1925 г.) показал, что прочность на разрьш у пленок из казеинового геля, при одном и том же состоянии влажности, в направлении каландрирования составляет 44,6 кг/см, а в перпендикулярном-только 35,6 кг/см, так что разница равна 25%. При отверждении казеина формалином анизотропия прочности у вальцованной пленки естественно должнасохра-питься. При выдавливании П. м. из горизонтального пресса ориентированность осей частиц (например мицелл) как линейная должна быть большей, чем при прессовке, дающей только п-тоскостную ориентировку.

В соответствии с этим, как показали опыты О. Манфреда и И. Обриста (1927 г.), и модуль упругости у галалитовых палок равняется 30 ООО кг/см, а у пластинок только 25 ООО кг1ем, т. е. на 15% меньше; в обоих случаях казриновый гель после механич. обработки подвергался отверждению формалином. Ориентированность мицелл, дающая наибольшую прочность на разрыв в направлении осей частиц, должна тем самым в обратном смысле изменять прочность на изгиб. Так например, по опьггам О. Манфреда и И. Обриста (1927 г.) у пластинок искусственного рога (галалит) марки Глорит прочность на изгиб по направлению каландрирования (средняя линия пластины) составляет 170 кг/см, а перпендикулярно к нему 970 кг/см, так что разница доходит до 500%. Анизотропия свойств ярко выражается у волокнистых материалов. Так, по Р. Герц-бергу П915 г.) разрывная длина и вытяжка различньге сортов бумаги характеризуются данными табл. 4. Как видно из приведенных

Табл. 4.-Разрывная длина и вытян ка разных сортов бумаги (по Р. Герцбергу).

Табл. 6.-Сводка данных по тензорной диаграмме разрывного усилия и в ы т я ж к и.

II III

IV V

Механич. свойства

Разрывное усилие норм, полоски, кг

О 22.5 = 45° 67,5° 90°

ав го кя о со н К

12,43 11.07 8,67 7,21 6,34

s 2 се а пи

0.66 0,33 0,36 0,58 0,54

Вытяжка при разрыве норм, полоски, %

а; н

cu сз w

ав Я

о m я Н

1,68 2,09 4,01 8,27 7,06

0,46 0,37 0,64 0,71 1,19

чисел, наибольшее значение выгяжки соответствует наименьшему значению разрьшной длины. В особых случаях отношение прочности на разрыв по длине и в направлении перпендикулярном падает до 18/100, тогда как отношение вытяжек поднимается до 435/100. Вальцовка вискозы, как установлено опьггами Р. О. Герцога и Г. Зелле (1924 г.), тоже ведет к упрочнению и соответственно к уменьшению вытяжки, причем оба свойства не меняются со степенью созревания вискозы, но заметно изменяются от механич. обработки, как это видно из табл. 5, Особенно

Табл. 5.-П рочность на разрыв и вытяжка вискозы разных степеней зрелости до и после вальцовки (по Р. О. Герцогу и г. Зелле).

усилие и вытяжка при разрыве. Результаты измерений представлены также тензорной диаграммой (фиг. 1), Как видно из этой последней, каждое из свойств выражается характерным графиком бисквито-образной формы, причем длинные оси обоих графиков взаимно перпендикулярны.

Упрочняя П. м., механич. обработка вместе с тем понижает ее набухаем ость, как это показано напр. Де-Виссером на казеиновых пленках. Подобно казеиновым гелям ведут себя и нитроцеллюлоз ные; так, по опьггам О. Манфреда и И. Обриста (1927 г.) нитроцеллюлозные нити (искусственный шелк) упрочняются примернона 15%,а пленки на 50%, Различные виды каучука обнаруживают по данным Де-Виссера при каландрировании ту же анизотропию свойств в

явно выступает анизотропия П. м, при измерении какого-либо свойства не по двум только взаимно перпрндикулярным направлениям, а под различными углами к нек-рому основному, служащему осью данной пластич, среды. На основании подобных измерений м. б. построена наглядная тензорная диаграмма данного свойства. В табл. 6 приводятся результаты подобных измерений для кабельной бумаги, сделанных П. А. Флоренским; измерению подвергалось разрывное

Фиг. 1.

продольном и поперечном направлениях, как и прочие П. м. Данные о прочности наразрьго и вытяжке сопоставлены в табл. 7. Упорядочивая распределение частиц, процесс вальцевания доводит распределение их до некоторого наибольшего значения, после чего начинается уменьшение прочности, заканчивающееся вальцовкой намертво;

Табл. 7.-П рочность на разрыв и вытя ных видов каландрированного к

ж к а р а 3 л и ч-а у ч у к а.

при проведении этой вальцовки анизотропия постепенно ослабевает, В табл, 8 сопо-

Табл. 8 .-3 ависимостьпрочности и вытяжки сырого каучука от длительности вальцевания (по Де-Виссеру).

пластин может служить примером сказанному. Механич. прочность стекол тоже зависит-не только от состава стекольной массы, но и от способа ее обработки. Это может быть пояснено данными табл. 10. Подобная же зависимость механических свойств от способа работы с П. м. наблюдается и в керамике, где отливки превосходят по прочности вылепленные изделия. По измерениям Г. Коля (И. Kohl, 1926 г.) отливка из глиняного или ка-олиновогошликерадаетпалкис примерно удвоенным против вылепленных масс того же состава значением прочности на излом, как это видно из данных табл. 11. По наблюде-

Табл. 9.-Механич. прочность (в кг/сл 2>, различных П.м. после различной механич. обработки.

ПИЯМ о. Бартша прочность на излом глиняного черепа при предварительном колочений влажной глиняной массы сперва повышается на 10-20%, а затем, пройдя через максимум, снова падает. Как обш;ее, чрезвычайно-

ставлены данные, к-рые показьшают процесс этого уменьшения прочности для сырого каучука при слишком длительном вальцевании. Если таким образом свойства меха- , , ,. - ... нически обрабатываемых П. м. чрезвычайно I важное в технологии П. м. правило, может зависят от процесса и условий табл. l о.-З ависимость механич. прочности сте-Обработки, то при отливке масс л от способа обработки массы, должна возникать зависимость от процесса течения вязкого вещества, и потолгу даже вполне однородные по составу П. м., будучи отлиты, могут давать материал мехаггачески неоднородный. О. Манфред и И. 06-рист наглядно показали это, измерив прочность на излом усеченно-конической отливки из синтетич. фенольной смолы юве-лита в пяти равно отстоящих местах по вы-

соте. Результаты измерения таковы (в кг/см):

Верхнее основание болванки ....

Середина верхней половины ....

Середина болванки

Середина нижней

половины .... 270 Нижнее основание

болванки . .-. . 100

Подобным образом палка литого ювелита в 40 см длиною показала у концов и в середине значения прочности на излом 350, 530, 330 mjCM. Наивысшие значения прочности для средних участков лтггья объясняются наиболее выгодным расположением частиц в этом участке в соответствии с длительностью течения до него, тогда как длительность течения до верхних слишком мала, чтобы частицы успели ориентироваться, а до нижних-слишком велика, и возникшая упорядоченность вновь нарушается. Из этого значения процессов обработки следует, что для каждого вещества существует своя наивыгоднейшая обработка, дающая наибольшее упрочнение. Сопоставление в табл. 9 данных о механич. прочности ювелита и поллопаса в виде палок и в виде

быть выставлено то положение, что всевозможные виды механич. обработки, ведущие-к дезагрегации частиц ее, до известного предела повьппают механич. свойства, но после^

Табл. 11 .-3 ависимость механических свойств фарфораи каменной массы от рода механической обработки.

ЭТОГО предела соответственные механические свойства идут на убыль.

Электромагнитные свойства П. и. При помощи формального рассмотрения П. м. как дисперсных сред могут быть выведены некоторые общие соотношения между свойствамт*

составных частей этих смесей и получающегося из них продукта. При этом известное соот-нощение может быть с соответственными изменениями в значениях констант распространено на ряд свойств, поскольку вывод его ведется из формальных предпосылок. Так, все скалярные характеристики пластических масс могут быть получены по правилу смешения:

Хш = ii + (1)

где --объемное содержание дисперсной фазы и 2-объемное содержание вмещающей среды, x i-рассматриваемая характеристика дисперсной фазы, отнесенная к единице объема, Жо-та же характеристика для вмещающей среды, а -та же характеристика для смеси тел, образующих вместе со средою П. м. Этому правилу смешения подлежат теплоемкость, плотность и т. д. Зависимости сс, от формы и распределения частиц смеси в среде для скалярньгх характеристик очевидно не должно быть. Напротив, тен--зорные и векторные характеристики П. м. очевидно должны зависеть не только от характеристик составных частей и среды и содержания составных частей в П. м., но также и от формы частиц введенных в П. м. каполнителей, распределения этих частиц по всему объему П. м. и рода их ориентировки. Но будучи найдено для одной тензорной или векторной характеристики, известное соотношение может быть далее распространено также и на прочие. Диэлектрич. коэфициент, электропроводность, магнитная проницаемость, теплопроводность и т. д.- эти и подобные характеристики составляют группу, которая подлежит одним и тем же формальным соотношениям. В дальнейшем здесь будут изложены гл. обр. соотношения, касающиеся диэлектрич. коэф-та и оитич. показателя преломления. Будем обозначать индексами 1 и 2 принадлежность соответственных характеристик к первому и ко второму дисперсному слагающему смеси соответственно, индексом и-принадлежность индекса к среде, которая содержит эти дисперсные компоненты, а индексом т-принадлежность к самой смеси. Пусть, далее, # будет обозначать объемное содержание компонента в смеси, р-массу компонента или же массу самой смеси, q-их плотность, s- :электрический коэфициент (или соответственно квадрат показателя преломления) и наконец U-особый параметр, зависящий от формы, положения и ориентировки дисперсных фаз смеси, а также их диэлектрических коэфициентов и объемных содержаний и называемый у Винера мерою их проницаемости (Durchlasstellung); в специальном случае-изотропного расположения-и не зависит от положения частиц, но определяется формою их самих и их распределения и может рассматриваться как коэфициент формы. Простейшее соотношение характеризующее обсуждаемые смеси, сводится к ф-ле Ньютона:

em=iei-f 22, (2)

]/е^&,]/е,+ &,\/е2. (3)

Другие соотношения приведены А. Беером <1853г.), Дж. Г. Гладстономи Дэлем(1863 г.).

Соотношения обсуждаемого рода обычно выводятся согласно теории С. Д. Пуассона (1821-1822 г.) и О. Ф. Мосотти (1850 г.), развитой затем К, Клаузиусом (1879 г.) и А. Лампою (1895 г.). Эта .теория основана на предположении равномерного распределения в непроводящей среде электропроводных шариков, размеры к-рых весьма малы сравнительно с их взаимными расстояниями, и приводит к общеизвестному соотношению:

i5=Con=t. (4)

Л. Лоренц (1869, 1875 и 1880 гг.) и затем Г. А. Лорентц (1880 г.) вывели ту же формулу иным путем, придав ей вид:

Рш яг - 1

Pi 1-1-1 г'Ра 1-1-

бш m + 2 ei 2 + 2 еа £2+2

к. Лихтенеккером (1918 г.) указано лога-рифмич. правило смешения:

е^=<-< (6)

или

lge=, lg£i-f Ige. (V)

Релей рассматривал два случая: во-первых, двухмерный-когда среда содержит кон-груентные цилиндры с правильно распределенными параллельными осями, перпендикулярными к направлению поля, и, во-вторых, трехмерный - когда среда содержит параллелепипедально расположенные кон-грубитные шары. Для первого случая диэлектрич. коэф-т сложного тела определяется соотношением:

2&1

= 1-

1 + V i v

(Cidf + C3fl + ...)

1-V 1 + У

где Ci=0,30584 и С2=0,013363; объемное содержание цилиндров в среде, а

В случае i = V2 соотношение'(8) дает

1 - V,

1 1 + V

2 1 - V

2 1 - V 1 + V

где

, 0,30584 , 1 = -V7i--h

0,013363

16 256

Если взять тело обратного строения (негатив предыдущего), т. е. у которого вещество цилиндров и вещество окружающей среды обмецены местами, то диэлектрический коэфициент его определится очевидно следующим соотнощением

Зш - V

1 1+V 1-Уь

2 1 - У 1 -f- V

2 1-У

так что вполне точно

е™ 3 = 1

(10)

Т. о. геометрическое среднее двух рзаимно обратно построенных тел представляет геометрич. среднее диэлектрич. коэф-тов обеих составных частей; чем ближе между собой их диэлектрич. коэф-ты, тем ближе друг к другу и диэлектрич. коэф-ты взаимно обратных тел (например при ei=2 nei = l это будут 1,400 и 1,428). Можно далее построить тела второй ступени, в которых одно из взаимно

обратных тел служит средою, а другое-дисперсной цилиндрич. фазой (фиг. 2*), причем

Фиг. 2.

тут возможны опять два взаимно обратных видоизменения, с диэлектрич. коэфициентами е^? и з' соответственно. Эти последние тоже удовлетворяют соотношению

е'ш- з'т = е^- з^=-1 V. (12)

Продолжая процесс построения подобных сложных тел все далее и далее, получаем на п-й ступени тела с s и з\\ опять-таки удовлетворяющими соотношению

4 -3L =i-r.i (13)

в пределе обе составные части участвуют в строении тела равноправно, так что

Иш eJi = Ига = yiTv. (14)

п->со П-к

Наиболее общие соотношения, устанавливающие зависимость диэлектрич. коэф-та смеси от значений той же характеристики двух слагающих и среды, а также от формы и расположения частиц смеси, даны О. Винером (1902-1912 гг.). Основная формула смешения представлена О. Винером в сле-.дующих пяти видах:

+и

е+ С/ ~ + +

g2-%.

ч + и

1ч

S+U Bi + U ez + U

ei + U

(15) (16) (17) (18) (19)

Соотношение (16) получается из (15) путем замены параметра 11/2 другою величиною е„, остающеюся вполне неопределенной. Однако эта величина присутствует в ф-ле (16) лишь как вспомогательная и исчезает, если только принять во внимание, что 11+2= 1. Кроме того все соотношения (15), (16), (17) и (18) могут быть приведены к виду (19). В раскрытом относительно е, виде формула Випера имеет вид

о -с. 4J2 + Uep

где

* Фиг. 2. Релеевское смешанное тело второй ступени первого и второго типа, при равном объемном содержании фаз (но К. Лихтенеккеру).

(20)

(т. е. арифметическое среднее), в -

(т. е. гармоническое среднее).

В табл. 12 приведены частные виды, к-рые получает ф-ла Винера в отдельных случаях строения тела, содержащего в среде дисперсную фазу в виде плоскопараллельных слоев, призм или шаров. Эти частные случаи строения как предельные позволяют примерно учесть свойства тела во всех прочих случаях, к-рые неизбежно окажутся промежуточными. Сопоставление результатов, получаемых при пользовании вышеприведенными соотношениями, наглядно представлено hi фиг. 3, 4, 5 и 6. На фиг. 3* даны геометрич. места смесей равных диэлектрических коэф-тов; объемное содержание среды и дисперсной фазы предполагаются равными, а диэлектрич. коэф-ты их определяются тогда соответственными координатами г, и e, точек представленных геометрических мест.

Фиг. 3.

Два крайних случая позволяют установить границы колебания всех прочих: параллельное включение фаз в смеси отвечает арифметическому среднему, так что

( ! + ) (21)

и графически выражается семейством прямых; последовательное включение фаз смеси отвечает гармонии. среднему, и тогда

(22)

а выражается графически семейством равносторонЕшх гипербол. Вполне беспорядочное расположение фаз должно дать диэлектрический коэфициент смеси, графики к-рого лежат между соответственной прямой и соответственной гиперболой. Начерченные графики соответствуют геометрическому среднему, получаемому на основании лога-рифмич. правила смешения Лихтенеккера (фиг. 3). Сопоставление геометрич. мест равных диэлектрич. коэф-тов, полученных по формуле смещения с таковыми же, вычерчен* Фиг. 3. Номограмма диэлектрич. коэф-та е смеси в зависимости от диэлектрич. коэф-тов составных частей ej и а, при равном пространственном содержании дисперсной фазы и среды,-семейство

прямых, отвечающее параллельному включению фаз, -------семейство гипербол, отвечающее последовательному включению фаз,........графики беспорядочных включений, соответствующие логарифмическому прачилу смешения (по К. Лихтенеккеру).

Табл. 12.-Р а 3 л и ч и ы е смеси тел с диэлектрич. коэф-тами ei и eg, входящими в объемных отношениях *х и по О. Винеру.

П

в и д с ме си

Общая формула

Геометрич. строеше смеси *i

Слои, перпендикулярные к линиям силы

Круглые цилиндры из вещедтва 1 в веществе 2, перпендикулярные к линиям силы

Ф-ла смещения (19)

Ф-ла смешения (16) Значение £ .**

Imrl3A х- а

ш+2е ei+2B,J £2+2% *i 2+f/ g

t 1 2 8

Шары из вещества 1 в веществе 2

т+ег 1 + 62

т- а д 1-

да+2еа 1+262

* l+2es

Круглые цилиндры из вещества 2 в веществе 1, перпендикулярные к пиниям силы

Ж- 2 1- 2

8 П+ 1 2fi

ew- l 3- 1 m+ l i+ 2

2+ер a+ s

Шары из вещества 2 в веществе i

t- 2 1 - 2

t+2 I 3£i

m+2 l *e3+2ei

; Слои, параллельные линиям силы

Призмы, параллельные линиям силы

и=*1 1+*2 2=ер

*1 Вещество 1 показано штрихами, вещество 2-белы.м цветом. Диэлектрический коэфициент основной среды. Мера проницаемости. ** Диэлектри-

ческий коэфициент смеси в явном виде [формула (20)j.

иыми поф-ле Лоренца-Л орентца, для частного случая равных объемных соотношений фаз, показывает тождество обоих семейств только при диэлектрическом коэф-те смеси, равном 2, тогда как для других значений графики расходятся в против оно-ложные стороны (фиг. 4*). Сопоставление графиков Винера (15) и Лоренпа-Лорентца и К. Лихтенеккера дано для частного случая, когда диэлектрич. коэф-т сме-

си 1. Как видно по фиг. 5, весь пучок винеровских гипербол, равно как и прочие графики, содержится между графиками крайних случаев, соответствуюших параллельному и последовательному включениям; однако винеровск. графики позволяют сколь угодно приближаться к каждому из этих пограничных случаев, т. е. позволяют сделать вычисления для смешанных тел, в которых есть то или иное преобладагоге параллельного включения фаз над нос ледова-

тельным или обратно. Формула Винера обрашается в формулу Лоренца-Лорентца при частном значении проницаемости 17=2. Положение соответственньЕХ графиков в пучке всех прочих для разных значений диэлектрического коэфициента смеси показано на фиг. 6. На основании проведенных, при по-мош;и частного случая равнообъемности, фаз

* Фиг. 4. Номограмма диэлектрич. коэф-та е смеси в зависимости от диэлектрич. коэф-тов составных частей 1 и е^, при равном пространственном содержании дисперсной фазы и среды,-семейство графиков Лоренца-Лорентца (5), --- - семейство

графиков Лихтенеккера (6) (по К. Лихтенеккеру).

явствует, что соотношение Винера как более общее наиболее точно может характеризовать П. м. Опыт показал, что соотноЩения (2), (4) и (5) вообще не удовлетворяют опытным данным. Кроме того против них, как и против соотношения (3), выставлены принципиальные возражеш1я. Прежде всего ф-ла Ньютона (2) неприемлема, потому что не может быгь одновременно применена к некоторой характеристике обсуждаемого рода и к соответственно обратной характеристике (например диэлектрич. коэф-ту е и к диэлектрич. жесткости к электропроводности и к электросопротивлению к теплопроводности fc и к теплоизоляционной способности fc~i и т. д.), тогда как эти парные характеристики должны для данной смеси выражаться одним и тем же формальным соотношением. Это последнее наглядно показано В. Гюртлером (1908 г.) на примере смеси с равнооб-ьемпыми фазами, располояенными на поверхности в шахматном порядке, а

Фиг. 6.

в пространстве-в виде шахматной пространственной решетки: в силу полной равноправности обеих фаз любая из них мол^ет считаться средою и любая-рассеянной фазой. Если к такого рода решетке применить правило смешения электропроводностей, то это было бы равносильно истолкованию тела, как состоящего из параллельно включенных фаз; напротив, правило смешения электросопротивлений, будучи применено к данному телу, указьшало бы на его строение из фаз, включенных последовательно. Но и параллельность и последовательность включений в данном случае мог^т быть утверждаемы с совершенно равными основаниями, и следовательно* ни одно из правил смешения не может быть здесь принято. Так.обр. правило

* Фиг. 6. Пучок смешанных тел проницаемости

17=2 в винеровской связке, - ---гиперболы для

вполне бесиорядочного расположения фаз в соответствии с логарифмич. правилом смешения,----

гиперболы для смешанных тел проницаемости 17=2,

соответствующих равенству j + 2+0 =

(по К. Лихтенеккеру).

смешения вообш;е не может быть применимо к рассматриваемым характеристикам смесей. Напротив, логарифмич. правило смешения, равно как и ф-лы Релея и Винера, удовлетворяет требованию взаимообратности для взаимообратных характеристик. О. Винером установлен способ, позволяющий отбрасывать заведомо негодные соотношешгя, касающиеся смесей, на основании постулата пропорциональности. Он основан на том, что распределение ноля внутри такого тела зависит не от абсолютных значений веществен, характеристик фаз (в данном случае диэлектрич. коэф-та), а от отношения менеду этими характеристиками; поэто.му при qi-KpaTHOM увеличении этих вещественных характеристик соответственная характеристика смеси возрастает тоже в q раз. Формулы Клаузиуса-Мосотти и Лоренца-Ло-рентца не удовлетворяют винеровскому постулату пропорциональности и потому в общем случае не мог-т бьггь правильны. В исправленном виде они д. б. написаны:

lTf=Const (23)

И Т. П., где -диэлектрич. коэф-т основной среды, а TJ-параметр, меняющийся от О до с . В таком виде соотношение удовлетворяет постулату пропорциональности, причем и д. б. пропорционально е„,. Удовлетворяет ему также и логарифмич. правило смешения; в самом деле, если

а так 1сак

1 +

Логарифмич. правило смешения обладает также выгодным свойством выражать взаимообратные вещественные характеристики смеси одним и тем же формальным соотношением. Но это правило относится только к вполне беспорядочному распределению, т. е. соответствует частному случаю Винера, когда параметр С7 = 1. Кроме постулата пропорциональности Винером установлено еще важное общее положение, касающееся смесей и представляющее ценность при различных расчетах. Оно состоит в том,что среднее значение силы поляризации (смещения) и энергии в простом теле, к-рое по своему действию на внешнее поле должно заменять смешанное тело, остается тем же, что и в самом смешанном теле. Теория, развитая Винером, при распространении ее на оптические свойства анизотропных смешанных тол, объясняет ряд явлений в области двойного лучепреломления, наблюдаемых в П. м. Явления эти позволяют судить о строении П. м., как это показано А. Фреем (1924- 1926 гг.). Дальнейшие подробности о П. м. см.встатьягх Пластичность, Наполнители, Пластификаторы, Смолы, Каучук, Казеин, Галалит, Бакелит, Карболит, Целлюлоид, Поллопас, Изоляционные материалы. Диэлектрики.

Лит : Ушаков с.Н., Искусственные смолы и их применение в лаковой промышленности, Л., 1929; Т'лоренский П.А., Диэлектрики и их техническое аряменение, М., 1924; Зоммерфельд А.,

Современные электроизолирующие материалы, М., 1930; Флоренский П. а., Карболит, Труды ГЭЭИ , М., 1928, вып. 21; Ушаков С. Н., Обзор современного состояния промышленности пластических масс, Химия и хозяйство . Л., 1930, т. 8-9 и 10-И; Петров г. С, Продукты конденсации фенолов с альдегидами и их диэлектрические свойства. Труды Хим. ин-та им. Карпова , М., 1923; Кузьмина. П., Промышленность пластических масс и перспективы ее развития в СССР, Пути индустриализации , М., 1931, ii!; Ушаков С. Н., Обзор иностранной журнальной и патентной литературы в области пластических масс, Бюллетень Пластмасстроя , М., 1931, 1-2; Ellis С, Synthetic Resins а. Their Plastics, N. Y., 1923; ScheiberJ.u.SandigK., Die kiinstlichen Harze, Stg., 1929; Hemming E., Plastics a. Molded Electrical Insulation, N. Y., 1923; Bottler M., Ober Herstellung u. Eigenschaften von Kunstharzen, Mch., 1919; Clement et Riviere, Les matieres plastiques et les soies artificielies. P., 1924; Sommerfeld A., Gummifreie Isolierstoffe, Berlin, 1927; Petroff G. S., Karbolit, ein Konden-sationsproduct von Phenole u. Aldehiden, Kunststof-fe , Munchen, 1926, Jg. 16, 4; British Plastics*, London, 1931; Plastics , New Yorlc, 1930-31; <.Kunst-stoffe , Miinchen. П. Флоренский.

ПЛАСТИЧНОСТЬ, способность вещества принимать под дав.тением 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 форма сохранялась. Пластичное тело отличается: 1) от деформируемой, но не сохраняющей формы жидкости; 2) от недеформируемого И.ЧИ разрушающегося при напр,яжении твердого тела; 3) от деформируемого, но восстанавливающего прежнюю форму упругого тела; 4) наконец от твердого и хрупкого в отношении быстро возникающих усилий, но текучего иод 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 меледу деформацией и усилием, ее вызываю- р щим. На фиг. 1 показана графиком ОАСВ зависимость между деформирующим усилием Р и деформацией S в общем случае. На круто поднимающемся прямолинейном участке OA соблюдается пропорциональность между Р и *S согласно закону Рука, и тело обладает упругостью. На пологом участке АС эта пропорциональность резко нарушается, и после предела упругости Ро (точка А) даже весьма небольшие приросты усилия Р ведут к значительным деформациям S. Если деформирующее усилие на этом участке, напр. в точке С, будет постепенно снято, то деформация тела начинает убывать, но уже не по пути САО, а по пути CD, параллельному АО, причем с полным удалением усилия Р исчезнет не вся

Фиг. 1.