Гегузин Я.Е. Почему и как исчезает пустота

Подождите немного. Документ загружается.

|1инесу,

(испаряется

в кристалл)'

через

сколько

вре11е_

пи прп

данной

температуре

исчезнет

"'р',

''й,'.,,'гтрадиус

которой

Ёо?

}{еслонсньтт]

расчет

шриводит

слецующему

ответу

па

первь:й

вопрос:

Ё?:83

_$с.

Бсе

обозначения

этой*форп'уль]

пап|

уже

вотретались.

1ак

как

объем

порь]

|-Р',1о

формула"оз'а"'ё', что

о6ъе:п

растворяющейся

поры,

от

поверхности

которой

ваканстлш

уходят

помощью

диффузионгтото

1\{еханизп:а,

со

времс_

вем

меняется

равномерно'

шостоянной

скоростью.

3а-

меть{е:

}1е

радиус'

как

Френкеля'

а объем!

|/{з

приведснной

форп:у.'ть|

мо}кпо

полутить

ответ

и на

второй

вопрос:

ка1{

долго

надо

ж{дать,

итобьт

пора

залечи_

лась,

ттобьт

Ёс

ётало

рав1]ь!}1

нулю?

Фневидно,

":##

л3.

Бсли

плачальнь:й

фдиус

лорьт

(к

примеру'

в медно}'

]|р!]_

сталло).

^4,-|

пдк:10-'

см,

7:1000"

-а

|=10-,

сът1|с,

то

т:.10'са.15

мцн!

еоли

Ао:10

мк:10-,

спт,

то

те25

ч! |{ифрь:

разумлтьте!

Бдумываясь

'исторпю

г]рочтения

формульт1

всшо}1!1_

1{а0тп{,'

что

в ино['

тексте

ме)т{ду

строк

скавано

!1с

\1е}1ь-

[цо'

!те]{

строках'-

уп,(е1_1

только

вдумчпво

читать,

|]о_

жалут},

та

форплулах

п111ог0е

с1{а3а1]о

]\'е?*{ду

симво,;|ап!{]'

[;оторь|.\1ш

()па

3ап1[сапа.

Фценка

.\'ерр::л:га

Бг:ача:те

}{. .{еррд1{ге

одноп{

пз

крупглей!ших

тео_

ретиков'

работающих

о6ласти

физики

твердого

тела'

его

имет:ем

совремешттой

теорий

"верд'"о

тела

связано

п[пого

глу6оких

ре3ультатов'

[

йспомнй

д",''ь

о то}!'

что

цме!|}1о

0н явцлся

одним

и3

со3дателей

теории

диффузи_

от1но-вя3к()г0

течения

п0ликристалла'

ока3ав

этим огроп1_

!1ую

услугу

фиаилсе

высокотемператуфого

деформйро-

ва!!ия

криста]{лпч{)ских

тел'

той проблеме'

которую

мь1

сформулировал11

та1{:

<|[оиему

, ка.

исче3ает

пустота).

?еории

!,ерринга

дадее

посвящен

очерк

<Бявкос"ть кри_

ста'|ла).

здесь

об

одт*ой

его

оцепке'

которая шеоколько

3ат0рмо3ила

ра3витие

физики

спеканшя.

Бще в

т{онце

40-х

год{ов

[ерривг

.обратил

вци1\!ацио

па

то'

что

напря}1{е|1ия

капиллярпого

происхоэкдевиЁ,

т.

6. обусловлевпь1о

искривленвостью

поверхности

!!'

та_

тсипя

образом'

аналогичные

лапласовскому

цашшряж(еви|о'

ше

могут

вь|3вать

цластичоское

деформирование

в воне

ко11такта.

[воо

утвер:тсдешие'

означающее

3апрет'

палагае-

пгьтй

гта

ра31\{по?кение

диолокаций

под.

влиянием

капил_

ляр1]ь1х

!1апря}кенпй,

он

подкрепил

совоем

простой

оцеп'

:;о;}.

Рассужсдал

ов

шрямолине!"1но

и в то

время

практпче_

с!;11

всох

убедил.

!!{скривле'ншость

поверх1тост|1

яонтактпого

шерош:ей:са

т]о

радиусу

обусловлпвает

т{ап|1ллярвь1е

т1апрян{евия

о,,.у0'||.

[.тя

того

чтобьт

это

нашряжег|ие

явилось

ш])пчи_

1]о1"1

пластичес]{ого

течения'

оно

додж!]о

превь]спть.

1!апря_

;;|е!{ие'

шеобходипгое

для

ра3м}1ож{ения

дг]!сло1{ацпт},

лот*а._

..''''*',','*

вблизп

шоверхности'

т. е.

в областп,

л:ттто[дшътй

|]а!]мор

которой

шорядка

г. 3то нашряэже\1т1е

6слес0|г1

,'д'

6:_упругий

модуль

сдвига' а

0_ вектор

Блоргерс'а

д!1слокац11и.

14з требования

б*)бпл

следует,

1то.

^ц'-ьо'

так

как

для

металлов

с>70''

дпв|см",

}э'3'10-'

спт,

..:'о

с!'3.10'

дин/см'

что заведошто

большле''че1\!

истп1]11оо

31{ачение

а=10з

дитт/см.

п1еталлам

не вь!цолняетоя,

\!, с]тедовательно'

цласт1]чпость

в 3оше

контакта

|{евозмо}т{на.

Бот

какому

принци{1паль_

11ому

вь1воду

приводят

расоуж(дения

{,ерриттга

п его

!\снка.

11звестно,

что

простота

рассуждениях'

доказа_

тольствах

вь1глядит

много

убедительтлее'

чеп!

сложныо

построет1ия

логики'

осващевнь|е

формулапти'

0цеттка

)(ер-

ршнга

ип'1ела

успех

и на

протя}кении

длительпото

време_

ни

бьл.'та

и логическим'

и психолотически1\{

барьором

ша

11ути к

вь1яонепию

возмоакшой

роли

пластичности

},еха_

шп3}1о

спекания.

Фценл*у

ттеблаготлриятного

для

пластичности

соотно{пе_

}11{я

]\1е)т{]{у

велич!1нап!и

оп

0пл

сделал

теоретик'

ее

}!есостоятель1{остьста.цаясцали!пьпослеопь1тов'1{ото.

рьте

бьтл;т

поставлень!

бевот;тосительно

сообра}кевияп1

[еррлтттга.

(хепта*'

ра3вития

идеи

естеотвенпая'

и т0лько

эт!аль'

т1то

яс}]ость

пробила

себе

путь

к свету

литшь

чере3

тодьт.

Б тташлей

кн1|го

]1а

пути

к этой

ясностт1

мь1

долж{нь1

шройти

диста1{ци1о

две

главь1.

к''."",

несостоятельности

оцепки

{,ерршнга'

Бсли

речь

и/{ет

тто о

контакте'

об

ттзолированной

ш6ре,

оцен_

на

состоятельда.

|{бра

действительно

не

1!,оя{от

валечп_

ваться

мехави3мом

шдастического

течения

ли|пь

под

в]|ия_

пием

капилляр11ьтх

сил.

3десь

},ерринг

бевоговоротно

.прав'

так

как

и капиллярпое

давле]{ие',

испь1ть|ваеп1ое

п6рой

(=а|Р),

,а,р":кфие,

шеобходимое

ддя

осущест_

вления

пластичностц

(=€б|Р),

действительпо

определя_

1отся

одцим

тем

,ке

ра3мером

радиусом

п6рьт

а тре_

бовавие

ц>60

(в

данном

олучае

,р',"'""ф

;";

_;;

3наем',

це

удовлетворяется.

}1стория

проблепльт

(поче}!у

как)

сложилась'

од]1ако'

так'

что

на пути

ео

ра3витш'!

годь|'

1{оторь1е

мь1

вспоминаем'

главньтпл

образопт

нахо_

ди.т|ся

контакт'

не

пбра...

11ервьлй

попутпьтй

итог

!1так,

к 19/+6

г.

появились

две

теор!1и'

цва

ответа

|]а

во]|рос:

почему

и как

исчезает

пустота?

Фтвет

Френюе,в/я,

пористом

-'е''*

,у"'''а

3аполняется

окруж{ающим

ее ве1цеством'

которое

под

влия]]ие}|

лапла_

совского

давления

вя3ко

течот

в пбру.

3тот

проц+эс

вьт_

годен'

так

как

сопрово}кдается

уме|1ь]пецией

шлощадп

свободной

шоверх;лосйи.

Фтвоту

прйдает"я

смысл

ушивер_

сального:

3аполне!1ие

пустоть]

аморфных

кристаллп.

ческих

телах

'опись|вается

одними

теми

}ке

3акояа}'11'

Фт,ттичие

поведеции

этих

тел

носит

характер

ч!1сто

ко_

ли_чественный:

пбра

в ,кидкости

3ашль1вает

во

столько

ра3

оь1стрее'

чем

пора

в кристалле'

во

сколько

раз

коаффи-

циевт

91модиффу3ии

жидкости

больп:е

коэффициеЁта

самодифф-узиш

шриоталле.

Бремя

полного

зале1тиваппя

порьт

т-Ё'

Фтвет

1!шнеса.

|!устота

из

пористого

тела

[1сче3ает

вследствие

ее

повакансионного

растворения

кристалло.

3тот

процесс

подобен

испарепию

капли

**'д*'""й

;;;-

жающее

пространство.

|[о

аналогии

реальной

*а',.*

пора

мо}т{ет

рассматриваться

как

капля

пустоть1.

[1роцосс

ео

испаре11ия

оправдывается{ем'

что

он

соцрово}кдается

умень!шением

шоворхности.

.Брепля

полного

((испарепшя)'

3алечивания

цорьт'

т-Р''.

|{одтеркнем:

ответ

[иттеса

от_

цосится

толь]со

к кристалличес|{им

телащ

0ба

ответа

осн(.)вацы

на

вполне

про'но'

фундаменте,

оба

предполагают'

что

постепе1{ное

исче3новение

цустоть|

ооусдовлено

стреп1,[ением

т{

цонижецию

избь:товной:

эвер-

гии'

связанной

со

свободной

поверхностью,

ограничиваю-

щей

пуст6тьт.

Фбъединяот

ответы

так'т{е

и представление о том' что

тробующийся

для

спекат{ия

переноо

массьт

происходит

с_

помощью

диффузиопного

механизма.

Френкель

о6сужс-

дает

роль

вязкого

течепия"одпако

в его

раочетах

коэф_

фищи6нт

вязкостш

одно3начно

свя3ан

коэффициептом

диффузии,

и в

конеч!1ь1х

форп:улах

этот

коэффициепт

шри-

сутствует.

3десь

уп|естшо

обратить

вниманио

читателя ша

то'

что

до

работьт

Френке;тя

считалось'

.что

вя3ко

могут

течь ли!шь

'т(идкости

и отвердев1шие

ашторфньте

тела'

кри_

сталль]

могут ли1шь

испьттывать

остаточную

пластичес1{ую

деформацию

при

вапря}|{ениях'

превь11шающих

преде]|

те_

кучести.

8сли бьт

работа

Френкеля

не оказала

существен_

ного

влияния г{а

физику

сшекания'

в науке

о твердом

теле

она

все

равно

оставила

бьт

глубокий

след

своет?

ре-

во]1тоционпой

ьльтсльто о во3}{ож{ностц

вя3ксго

течения

кри_

сталлов.

14так,

двух

ответов

"916

9$тцше

черть1.

$ажкдьтй

из

:{их

по-своему

мотивироват{'

согласуется

со

3дравьт1\1

с}{ь1с_

ло1{'

пе протиБоретит

ит1туи1{ии.

}1 все-!аки они

сущест-

{!е}1но

различнь1:

о6

этом

красноречиво

свидетельствует

сравнение

формул

Френкеля

|[инеса.

}1х не

следует

]\{ед|ду собой

сравт1ивать'

когда

речь

идет

пористьтх

'','рф,,'*

'ел'*

(к

таким

телам

формула

|[инеса

ш0 от-

посится)'

прйменительно

к кристаллическим

телам

от-

веть1

ра3личнь]'

во

всяком

случае

выглядят

такими.

Фчень

интерес[1о

то'

что обе теории

появилпсь

прак-

тически

одновремепно.

}{огда

вь1|пел

в свет

ж{урнал

со

статьей

Френкеля,

статья

!{инеса

бьтла

у;ко

отправлена

ред1акц"й.

Фдновремвввость

появления

двух

теорий

тем

более любопь1тна'

что

их

истоки

совер1шевпо

различпь]'

Френкель 1пел

от

теории

?т(идкого

состояция.

Фп

па_

столько прямолицойно

|пел

от

,жидкости

кристаллу'

что

по

шути

упустил

малую

малость:

не заметил'

что

вяз1{ость

кристалла' определенцая

по

формуле,

3аведомо

справед-

лйвой

для

эжйдкости'

оказь|вается

почти

на

8 порядков

1!1ень1пе

истинной.

кЁе

ваметил))

ато

не

совсем

точпо'

так

как

те

годь1

пе бьтло наде}кпь1х

даннь1х

о вь!соко-

температурпой

шолзут-ести

кристалличес|{их'тол

при

1\'а-

ль1х

нагрузках'

но

-<8

порящ;ов)

это

мож{|1о бьтло

6ьт

обпаруэкй1ь

,"*'д,

"з

.'6щй*

соображо:тий>.

|[онимая,

что

теория

цеверно оцецивает

величину

вязкостш' такой

ана'и'йеский

ум,

как

ум

Фронкеля,

о6нару;тсттл

бьт

при_

чиву этого'

польвуясь

косве11нь1ми

дапнь1ми'

со]поставляя

расчет

резу]1ьтатамп

пепря1\'1ь1х

и3мерений.

Ёо, будути

увлеченнь|м''деей

родственностш

;!{;1дкого

кристалличе_

глого

состоян[]й'

|]:;ов

[1льшч

к8

шорядков))

прогляде..т'

г\

счасть]о'

)ти

упущенцьте

(поряд1]}т)

основпую

йдею

тео-

рии

}]е

шорочат'

}{оличественная

шогре1шность

сто

мил_

лионов

ра3

ока3алась

сла6ее

идеи!

|{шнес

!це/{

от

тех.т]о]1огии

шро!1зводства

огнеушорпьтх

матердалов,

Ёс

слутайно

его

'ёр",'х

статьях'

посвяще1]_

ць|х

ти3пке

спека}1ия'

часто

встречается

слово

(об?киг):

отто

чести

[1астеров,

<обжигатощих)

керамическ!1е

и3-

*1]''";

}'ета,]_|лург!1ческих

цехах

обьтчно

шшроводят

0?)|сше,

11и1]еса

:]п.герссова,11['

3акошо}|ерност!1

уплотнешия

шшрессо_

в-ощ

условшя'

шри

которых

шри

обжиге

образуется

.,,от_

г|ь|ш

черепок)'

во3никает

ца

и3делии

поверхностная

бес_

[]ористая

кор];а'

Будо.т:

3-1ось

очштать;

что

при

столь

различнь!х

истоках

практическ!1

одновреме",'е

по,"ление'работ

б'ь;;;;-;;

|1инеса

цело

случая.

Бпротем,

много

времен!]

ш1е}кду

'1.к

.появле1{ием

шройттт

{то

мог,[1о.

?ехнологическая

шракт!{-

]{а

ст!тп{улируе}'!ь]е

-ею

лабораторнь|е

экс:|ер!|}'е}]ть!

на_

сто:?чиво

требовал}]

бьт

поискБв

йеха'.,з''

йроцесса.

1-с

:амуо

шорядков)'

которь!е

проглядел

ор.й'й'

"Б'"'"

л]1

0ь|

очень

скоро

3аставили

бьу

шскать

то

тенев(.,с

место

теории'

где

01]и

укрь!л!1сь

от

0го гла3.

&1ог:то

бь:

все

прои3ойти

та

обратшошт

!]орядке:

идея

раств'р*,,'

11устотьт

г{оявилась

бьт

ранео

пдеи

вязкого

течепия

этом

случае

ме}кду

шоявлеп!тс[!

этих

иде|!

(]е

мо:'6ь;

пройтц

длптельньтй срок'

|[орош]ковая

металлургпя

0че11ь

актившо

ра3вивалась

в годь|

войнь|'

особейно

пер.

вь1е

послевоеняь!е

гоАы:

-3

для

ра3вития

теори11

:тет

,':ув.

|шего

стимула'

чем

настойчивьте

3ашрось]

требоваттия"со

сторот!ь|

ра3вивающ0гося

г!роизводства.

[1равда,

есть

е1ц0

иной

стшп{ул

вцутрег]няя

логика

развй,ающеися

пау.

к'1'

но

об этош:

по3}ко.

тошт

виде)

в |{аком

теории

Френкеля

и ||ипеса

шоявш-

лись'

он[1

бьтли

полттьт

кбелых

шя'енп;

технологи

не

толь-

ко

це

могли

гтайтш

атих'

теориях

ответов

ва

многц0

вопрось1'

дая{е

усп{атривали

вьттекающие

и3

теорий

следствия'

т{оторь1е

явшо

шротиворе.|или

техг{ологической

|]рактике.

Бо-ттервьтх,

тохнологи

доподлинцо

3вали'

что скорость

усадки

поротшт*ово|1

црессовки

со

вре}1онем

убьтваот,

а в

формулах

теорий,

определяющих

и3менен""

Ёо"е7]

]'р"|

кроме

самого

времени'

цет

ши

одшой

величинь1'

которая

оь|

от

цего

явно

зависела.

ато

о3пачает'

что процесс

\.плотнен!1я

(спекания),

согласво'теорип'

;1ол?|(0т1

шрот!с-

ходить

с шшостоянной

скоростью.

Френкель

обраттпл в}1и-

|'1аг]ие

}1а то'

что

та3' заключеннь]и

порах' 1\[о}1{от

тор-

]'!о3ить

усадку'

од}1ако

технологический

опь1т' оставляя

1'акую

возмо}кность'

свидетельствовал|

что

гав

Ё9

@€Ё33_

1|ая-

причина.

3амедлив111у1ося

усадку

мо}кно

бьтло

уско'

_!)11ть'

повь1сив

те11порат}Р}'

га3овое

|]ротиводавлепие

!],

шорах

долж(но

3атормо3ить

остановить

процесс' поло-

ш1|1ть

ему

предел.

}1агрев

п|ож{ет

ли1пь

увеличить

газовое

']'ормо}кение

усад|1и.

Факт,

что

теории

физиков

не объясняю1

причинь1

!}1е|{ь!шет{ия

скорости

усадк!1

со вреп{е11ем'

сошшутствовал

!]роблеме

десятилот11я.

Ёа пути

к ее

ре!шени|о

с'гояли

()п.11о|ш}1ости'

|(онсерватизм'

идлю3ши

реп:енш1|,

кото-

1.}ь{е

на годь]

скова]|и

мь1сль

учень|х

уводили

ео в

сто_

1|0!!у

от

проблел:ь:.

Бо_вторьтх, !13

существа

!1деи

|1инеса

сдедуот'

!1то

ва-

}1аноши

дол}к11ь]

от

поверхностш

цор

уходить

на вне1ш11ю1о

п()верхность

образца.

только

достигнув

ее' от1и

вшесут

}знлад в

усадку.

этом

случае

скорость

усадки

и вреш{я

г1олного

упдотнен1{я

должнь1

3ависеть

от

ра3мер€

о0ра3_

1|п1

уме'нь1паясь

увеличен1те[[

этого

ра3мера.

статье

]1тдттеса есть

форму]|а'

оп1]е;1еля{ощая

время

пол}1ог0

сг,е-

1':

а11р{я:

г,/_ [_',

:';1е

Б,,

}1ат1а.пьная

пор1{стост

ъ,

['_разп.{ер

тела.

тсхно-

':1ог11

допод,[ц}1но

знают'

что еслш

лтс*{;дто'т1'1ть вре}1}1

рав_

шо}1ерг!ого прогре!]а

пресоовт{и

до

то.\1псратурь1

ст1ек!\шпя'

т0 пр11 проч1|х

рав1{ь|х

усл0в'1ях

вре}'[я

пол1]ого спокания

от

ра3ш1ера

прессовки

практически

но завшсит!

Ёсдтт'бь:

форплула

1]инеса бьтла

верпа, то

при_||,-19.'

и при пре/1пдавильной температуро'

1*огда

1)*10_''

спл'/с,

прессовна1 литте{]:ть:!]

ра3}1ер

которой

|'е1 оъя,

д0д}(1{а

бьт,ча

бьт слекаться

в тече111]е

т-101

(т.

е.

оно.по

ста

суток).

технологи

хоро1п0

знают'

что

для

та!{0го

про-

1[есса

вполне

достаточно

плттн, т.

о. в,реметли,

10"

раз

}1ешь1пего.

(Рре:ткель

пс}терял

3 порядков,

11гт:теса

по_

рядка

в избытке'

Разуплеется' не

и3

чис.]!а тсх'вось*лп!

Ёстати,

3амет!1\'11

11то

пи}]есовское

ошибот{]1ое

прсдсказа_

шио. т-|' |;3 теоршш

Фрешкеля це

сле,{ует'

тат{

'{ак

ка}к_

дая

п6ра зацо.т1няется

веществом'

котороо

находит()я

ше_

шшосредствен]10м

соседстве;

[{пчто

долн{шо

вьтхо'\[1ть

на

поверхность

обра3ца

]1'

следовательно'

неваж{но'

где

эта

поверхность

располо}кет|а'

как

далеко

до

нее.

это и

о3начаст'

что

т от

[

не

зависттт.

Бозшикали

ивь1е

вопросьт-претен3ии

теорпяпт.

1{а_

прип{ер'

такая:

пот1ему'

собственно,

вакансии'

родив[ппеся

1!а

..поверх1тости

данной

порь]'

но

исче3нут

блтт:ттат]-

тшей

поро

больштего

ра^з]!11ра'

"6,'з'

которот}

ко|тцептра-

]{ия

.ва|(апсий

пгоньште?

|{отему,

пренебрБга"

'''}

,.'_

[{о}кцостью'

ваканоия-

дол?к1{а

стре1\{иться

,]{а.це1(о

рас_

тто"цоэке:лной

внешгтдей

по,ер*'тос'и

образца?

Бслрт

Ё''.,

вопрос-претец3ия

ос1]овате'теш'

то'усадка

вообще

ше

д0.[н(_

1|а

происходить.

отцо

одно

не}[алова'кное

обстояте.пьство:

оценка

,\ер_

ри1{га

11о

существу

3апрещала

]1скать

ре1пе'{ие

шро6лейт

т{|{петики

свободной

усадки

сред11

т\{еханизп1оз'

предпола-

га1отцих

шластическое

течение

вещеотва

вследстви0

двш-

}цет{ия

лислокацийт.

Ёропте

переч11с.ве]1т]ь|х'

во3т1и!{али

тттсто

фпзгтчес1(по

вопрось|'

главпь|п|

и3

которь|х

бьтл

следующий.

,(ве

пра-

{зильттьте

теории

о/]}1ото

того

же явления

имеют

право

отличаться

термиттологиет},

п,{атематическими

!!Р00€;\{&}100,

исполь3уемь|ми

мо;{е"цяш'|{'

п!огут

}1емного

вь|пячивать

раз-

л{.|чнь1е

сторонь1

лвле1.|ия.

Фни,

однако,

обя3ат:ьт

(оо*

прав!,1"1]ьньте'

явление_одтто!)

в главном

со,''ада''.

Ра'_

лпч|{ьт}{!т

могут

бьтть

аксессуарь1

теории'

содержан]!е

дол}т{Ёто

бьлть

совпадающшм'

ес.т|и

опо

правцльно.

Борттс

{ковлевич

1]инес

]{ак-то

р'1"^'',','л

}11{е'

что

всРре

после

олубликования

его

теории

о',

обсужда,

'й

щренкелем.

8озмощно'

это

бьтло

на

семинаре.

Фбсужс_

ден|то

бьтло

долги[|'

придпрчивь!м'

,''д',''"

т0йо''.,

Френке.1тт,

|[инёс

остались'

так

ска3ать'

(при

своих)'

пе

на!пли

точек

сошрикост{овения

ра3впть]х

имш

теорий.

3тп

точки

соприкост{овену!я

(и

соеди*ительпьте

мостпк1т'

о6ласти

перокрьттия)

обттаружились

значите.ттьно

поз}|{е'

после

того

как

экспериментаторь|

теоретики

проделали

огроплгтьтй

труд'

п0свящет.тньтй

исследованию

сцекания.

(Ррепке;г|я

топ'у

време1{и'

сожалению?

пе

бьтло

ужо

?1{ивь|х.

вот

первьтй

попутшьтй

итог.

Бсть

две

теорпи

про_

цесса

спеканця.

опи'

одпако'

не

всегда

предсказь1вают

эффекть:,

ра3умньте

с-

точки

зрепия

техг{од0гов'

основьт-

вающихся

па

цеховой

ппрактике.

}4меются

вопрооь1'

на

которь|е

теории

обязапьт

были

бьт

отвечать'

а они

не

пе_

ред

всеми

такими

вопросами

ока3ь|ваются

состоятольпы_

!11]'

одна

другой

шшока

что

не сводятся' авторьт этого

с:1слать

но

с1\1огли.

0сть оценка

фРРинга,

которая

свидетельствует

о том'

что

Френкель

|]йнес

ищут

[летшение

п-роблеп[ьт

та}!' где

0го

следует

искать'

и что

нечего

его'искать

друто\{

ос те.

}{

счаотьто

для

проблемь|

теоретики'

ра3вивавтпие

иде]!

Фрснкеля

|[ипеса,

бьтлп

болео

объоктивнь:'и

ёаштокрп'

]]т1ч11ь]'

че]!1

в0еннь|]1

теоретик

|{фуль,

описаннь1й

1олстьтьл

ро1{ане

кБойна

мир).

-к|[фуль

бьтл

однипл

113

тех тео-

ретиков'

которь]е

так

йюбят

свою

теорию'

что забь|вают

т{е.,!ь

теории

придоженио

ее

к практике;

он

шз любвш

т(

теории

ненавидел

вся1{ую

практику

знать

ее

це хотед'

0тт"даже

радовался

неусшеху'

пото}{у

что

неуспех'

про_

гтсходив:ший

от отступления

практи1{е

от

теори!1'

до1{а3ь1_

ва"ц

ему

только

справедливость

его теории))'

|{рактика

диктует

задачи

и наг|равление

предстояще_

го

ра3вития

теор{ти

и эксперимента

в области

фг:зиктт

сгтейания,

Ёужньт

тонкие

физипеские

эксперименть1'

ко_

торь1х

бьтли

бьт,

провереньт

шредска3ания

теорий

тл нат?-

день1

границь1

их

применимости.

}1еобходимь1

поискш

яв_

!]о

11е хвата|ощих

теориям

дополнительнь|х

иде'ь

которь]о

}1отли бьт

спять

во3ра}т{е11ия

технологов.

Ёео6ходиьльт

тех-

по.'1огические

эксшериме1{ть1

цель!о устацовить

связь

}1о}т{ду ки|{етикой

усад|{и

ре}1{ип1амш

отжига'

|[опросту

говоря'

теории

яв1{о цеобходи}|

суд экспо-

р[}|ента.

}! ве

только

с}А,

по

ш шодсказка'

суд

экспвРимвнтА

3аведошто

велег{ая

теория

специальт1ому

заседапи1о

суда

эксперимента

.не

подле}!{ит

по

причине

очевид]1о11:

'ь;'";

нелепа!

Бпротем,

ка|{ вь|ясняется

шр11

подро6поь:

рассмотрениц'

ее

нелепость

все

}ке

проистекает

из

ее

мь|с-

''1]0н11ого

сопоставле11ия

каки}1и-то

экспериментамп'

ко_

торые

нет(огда

ставились

11о

другому

поводу'

не

в связи

этой

недепой

теорией.

,}1огттчески

эке стройную

и внутренне

}{епротивореч11_

вую

теорию

цол?т{е11

судить

эксппери}[ент.

Бму надле}1!ит

уставовить

грани!1ь|

область

прип{енип{ооти

теор1{и'

за-

},{ет11ть

ее

прорех1|'

ука3ать

во3мо}кнь]0

пути ее

совор_

тшенствования

||лу\

точнее

говоря'

цути

со3да|1ия

тои

тео_

рии'

которую

проверяемая

будет

входить

какой-то

своет-?,

!}аиб0.тео

3доровой

€!{'''!]:!?.

}{а

:тсется,

0йп:штейп

утвер}кдал'

что

э1{сшершмепт

}}

л}тг!пем

случас

ъ1е

11ротиворечит

тоо-

рш:}

г|

тто

тсаждой

тоорив

тсогда_т*ибудь

суждено

вь}олу_

:шать

обвшняд{ттщит':

ее

приг0вор

суда

Бкспериптонта.

Фб

эгсспертлмепте

простом

тт

убед;птсльптом

]\{т,тс.т:г,

1ом'

что

творчество

фшзит*а-теоретпка'

создаю_

тцегс)

т0орп|о

физивоского

утвлеттия'

срод11и

творчеству

худо?т{ц!1ка_карикату1)иота'

от

частого

ут!о},{!1}1а11ия

стала

шочти

бапальной.

теоротцк'

каринатурист

ввпду

сло}|{пости

патурь1

обраща:от

|]ши1\.1ание

лш{шь-

йа

шаи6о,шсБ

х€!акт8рпь]о

ео

черть1,

гтренобрегая

второстеппенвь]}[п.

.1у]астс!)ство

3а1{л}очаетс!-

3:119цци

вьтбрать

характорпое'

Бьттт,

пто}ке?,

}*18[€€

6ашалъ:та

*,'!,"''

!"^!,-{''

_;ъ;;;

ряд

слс]{уст

поставпть

флви:*а_экспериме]!татора. ||оред

пп]\|

т0

}|{о

явлс1]ие'

та

}!(о

патура'

что

поред

теоре_

тико]\,{,

сдту

надлеж{ит

1тридумать

лт

осуществ''ть

тат;б|1

э:сс-

п0рг{]\{о!]т'

в.

кот0р0}{

второстепен|1ь]е

третьестопе]1]]ь1е

черть1

характер'1стп1(и

явления

се6я

не

проявят'

оо_

шшов|{ь!е

!р0дста!]ут

чисто}1

вттде.

Бму,

как

теоретшку'

падле}киг

сконстру!1ровать

1\{одель

явления'

которая

сов_

]|{ощала

бы

собв л!акси]\1альную

простоту

с во3]\{ож!!о

болое

полнь|м

отра)]{епис1!'

осшовнь|х

черт.

явл0ния.

о|тко

вшечатля]още

о воликоЁ

простоте

аксппери-

ме{]те

п11тшет

акаде}!ик

}{а

тица,

рассказывая

деятельшо-

сти

свосго

учштеля

Резорфорда'

великого

мастера

акспе-

рип{еп'га

простого

убедительт:ого.

Р{апица

месту

вспо_

миваст-

фрашцузское

изречецпе'

что

(проотота

вот

са},1ая

боль:шая

мудрость>.

**'

он вспоминает

удпви_

}:Р-,1']у

фразу

украппского

философа

хт1!

Б.

гр;;й

!ков0ро;{ы

страпствовав!пого

}'удреца'

учив1шегося

у ша-

рода

учивтпего

парод.

Фш

сказал:

<$ь:

должсньт

-бы'ь

благодаршьт

богу,

тто

он

создал

]|{ир

так?

что

все

простое

правда'

а всо

сло}к}|ое

неправда>.

3то

аамечание

слодует

хорош]о

помвить

!{а}1(дому

естоствоисшь1тател|о

теоро-

тт{ку

эксшеримет1татору.

шстории

эттсперийента:тьной

физики

проотому

акспо_

ц!1м0пту

шрицадле}кит

почетное

место.

иавестной

тсвигс

,11ипсоша

<Беликие

акспери1|{еп'"/

6''.^е)

раос!{авы_

вается

тех

экспер!1мецтах'

которь1е

ока3али

опредоляю-

1цее

вл[1янио

на

стацовлепие

фивики

кан

цау1{и.

|!ракти-

чоски

все

одисанвь!0

ней

акс_порип!евты

очепь

прооть:.

опь:ть:

|алилея,

опь1ть1

[уйа,

[

','.,[_о!!,д'",

опь1ть1

1\4иллит*ева'

и опь1ть1

Резерфорда'

6ни

отлича-

л11сь

классическоЁт

простотой заш1ь1сла'

6лагодаря

которо!л

ре3ультат

допускал

одно3начное

толкова11ие

кол!1чест-

$ст]пое

сопоставле!|лпе

формулой физика_теоретика.

Бс:тгт

рискнуть

обратиться

к часто повторяемо|'1

11ь]слп

том'

что искусство

естествоиспь|тателя

состо11т

умег1и11

3адавать

природе

вошрось|'

то авторам

классичес1{,!

про-

сть1х

опь|тов

свой!ственЁо

умение

формулировать

вопрос]'

помощью

минимального

числа

слов'

ли|пать

природу

{{

вовт}|о'кности

и 1]рава

бь:ть

неискрепней

или'

утаивая

ттравду'

отвечать

цвусмь1сленно.

}}4стория

естество3нания

свидетельствует

том'

что

{{с3ипное'

пон|[манпе

часто

шр-иходило

вслед

за

уд1|вителъ_

1{о

прооть1}!

эксшшериментом.

те

равдель]

естество3г{авия'

где такой

аксперц\1ент

поставить

сло)кно

или невозп{о?т(но'

}|едленнее

завоевь1вают

себе

пправо

именоватъся

г{ау1(о1"т'

1\[едицина,

имеющая

дело

живь]м

органи3мом'

к это1{у

вь1сокому

званию

пробивалась

пробивается

модленнее'

чем

ш3учающая

незтсивую

природу

физика.

(каткооо6раз-

ттьтй

прогресс

медиципе

ваступал

тотда'

когда

шоявлял_

ся' ска)кем,

||астер,

которому

удавалось

поставить

по

су_

}[{еству очень

простой

эксперимент

чистой

культуро|!

бактерии

даЁного

типа'

отделив

е0 от

прочих'

ме1ша1о|ц!1х

поттийанию

причи1:

ваболеваттия.

Бще од"о

}аме,ание

простом экст]ерименте'

1{ат* пра_

в11ло' о}1

красив!

1{расив

потому'

что

прост'

потоп{у'

чт0

ясог|' потому'

что

свободен

от

двусмысленности'

т'

фсо'а

эксперимег1та

придает

ему

убедитель_

ность' то ли

он

красив

своей

убедитель11остью,

но о6е 6ти

характеристики'

как

правило'

соседствуют'

}теттьтй,

которьт|}

чужд восшрияти}о

красоть1?

}то

с]анет

авторо}|

у6'д"'',"''ото

о',''а.

?акому

учет1ому

.ближсе

коллекциот1ирование'

описания'

!:акопден]|е

сведеттит?,

важ'

нь|х и очень

ну?1{нь1х

для

составле}{ия

справоч!1ь1х

таблиг1,

радость'

доставляе]\тая

красивь1м

экспери1\|от!том'

е}1у

,'е{ос'уп'а.

3то,

разумеется'

не ето

вина'

его

беда'

1\{не

однаждь1

довелось

прит1имать

участие

в заседани1{

}чецого

совета'

на

котором

происходила

защита

до1{тор_

стсой

диссертации.по

фттзике.

своем

вь1стушле1]!1и

1!тастп_

ть:и

1йекй,

которьтй-'заведовал

велдколешно

о6орудовап_

ной

лабораторией

(богач-оппонент!)' говорил

-о

свое}1

чувстве 3ависти.

к бедняку-диссертанту.

Б лаборатор11п

диссерта11та

всего_то

оборудования

было

шечь'

да

металл_

микроскоп'

да

са1!{одельная

установка'

дающая

воз}1о}к'

11ость

паблюдать

вь|сокоте}{пературную

пол3учеоть

метал-

лических

нитей.

Бго

модельнь1е

о'1ь1ть|

бь:ли

задумань:

предельно

просто

у|

той

вьтдуплкой, на

которую'

кат(

и3вестно'

голь

хитра.

Фппоттепт

хвалил вь1думку и модели

,{иссертацта

и сокру[пался

по

поводу

1Ф|6,

-т119

ог:, богат,

вь|}|у'кдот1

тратить

время

интелле1{т

тта обслу}|{ивание

громоздкого

капризното

оборудования.

Фборудовапие

какот-?-то

мере

вьтпул{дает

его

экспериме]1тировать

слоя|_

1{о'

удаляясь

от

нрасивог1

проототьт.

Фппошеттт,

поат{алут?,

преувеличивал

свою

беду,

тто что-то

от правдь|

в ег0 сето-

ваниях

все-таки

бь::то.-

.3адумьтвая

экспери[1ент,

утеньтт}

пь!тается

предвидеть

ого

результат

и [!скрен]{е

радуется?

получив

о)!{идаеп|ое.

Фв,

одттако'

приходит

в восторг'

получив

1{оо}1{идапноо

эксперименте'

надож{ность

которого

не

оставляет 1|!еста

со1!||1е}]иям.

Бовоб.пачньте

радости

редкость:

простот!

1\{одельнь]1-1

эксперпмецт'

радующий

физика,

часто

ра3драж{ает

тохно_

лога своей

обособледность1о

от сло)кньтх

реальнь|х

ситуа_

ций.

!ехнологу

иногда

ка}кетоя'

тто

фиаик

сли1пком

п3_

далека

начал

атаку

на

вадачу'

которая

интересует

его'

технолога'

что

ре3ультатьт

простого

модельного

опь|та

осли

и имеют

отно1пеншо

долу'

то

в луч1пем

случае

ог{о кос_

венное'

что модельнь:й

эксперимевт

бли:ке

к соловьи|:ьтм

треляп{' чем

цеховой

оотроте

дня.

|оворя

реакции

техн0логов

на

модельвь1е

опь|тьт

фиаиков,

не

фаптазиру]о'

вс|1оминаю

ра3говорь|

со

многими

очевь

не11лохими

технологами'

1!1астерами

сво0го

дела.

они'

равумеется'

не

выраж{ают

общую_

точку

вре_

пия''1{оторая

значительно

ра3умнее

и3ло)т{енной'

но их

реа|{щия

ке

редкость.

Фна

факт,

с которьтм

пео6ходимо

считаться;

точне0

говоря'

она

ваставляет

о собой

счи_

таться.

Расчеты

кипетики

алемептарнь|х

процессов

спе|{апия'

вьтполненнь1е

Френколем,

по

сущоству

предопределили

идею

их проверки

в прость1х

убедитель1!ых

1!1одельшь|х

аксперимонтах'

Фрешкель

рассмотрел

слиянио

двух

кон_

тактирующих

|париков

это модель!

[

запльтвание

оди-

ночной

сферитеотсой

полости

это

то'!(е

модель!

0го

п:о_

дели

6ьтли

ра3вить1

тех

эт{спериментальнь1х

работах,

которь1м

вадло}кало

вер[пить

оуд над

оон0впь1п[и идея}{и'

теории.

$'лассические

опь1ты 1(утинскопо

Б начале

1949 г. в

америка1|ских

паучных

ж{урналах

1|ачали

появляться

статьи

?1(орэка

![утинского

шрофес-

сора'

заведующого

кафедрой

физияеской

металлургии в_

у,"верс"'ете

Ёотр-[ам,

1птат

}1ллинойс.'

11ервая

его

статья'

которая

шрои3веда

вшечатле}{ие

откровецит

(ч

"ф

.(алее

и бу[ет

рассказ),

появилась

}оцтпа1

о1 }1е{а1в

февральокой

тетрадке

за

|949

г.'

вслед за

это1!

статьей

:целая

серия

публикаций'

главнь]м

образопл

в ащерикан-

скоп:

к}*{ур"але

,р'к,адной

фпзики>

(}оцгпа1

о{

Арр1|ес1

Р[уз!сз).

[еятельность

атого

ученого

важ{ва

и интересна

не толь_

тб

полутеттнь1ми

им

результата}1и

больштой

важ(постп)

но и

те[1

огромнь1м

стимулирующим

влиянием'

которое

о11

ока_

зал

11а

ра3витие

проблемьт

щелом'

и шоатот|'у о

его

ра-

б-отах

следует

расска3ать

подробнее.

Ёутинский

пр[1надлежит

к экспериме1ттаторам

того

до_

рогостоящего

сорта'

которъ1е'

виртуо3но

владея

экспери'

!легттальной

техши:*ой,

тонко

понимают

теорию.

Фни

сапгп

}{огут

ра3вить

варшапт

теории'-не

обряжсая

ее в

изь|скап_

11ь1е

математические

оде]кдь1

(тсоторьтми

пол-ьауется

про_

фессиошальньтй

теоретик),

придавай

ей

прос!'ую

и яспую

форму,

шеобходимую

для

шостановки

модрльного

аксце_

р11]!|ецта.

[еятельвость'

Ёутинского-теоретика

пред|шествовала

д.''ё'',''".'и

$утинского-эксперимевтатора.

Ёак бьт про.'

дол}1{ая

работу

Фревкеля, он

рассмотрел

процессь|'

про_

,'"*одящйе вблизг

контакта

между

двумя

сферитескими

крупинкап!и'

кот0рь|е

вначале

соприкаса1отся

в точке.

Ёо

*''''''''" от

Фр!нкеля

он

имел

в виду

11о

ап:орфньте,

а кристаддические

крупинки.

!{увинский

понял'

что в

об,;т6сть ко[{та|{тного

перетшейка'

вещеотво

п[ожет

перено_

с11ться

не только

вследствие

транспорта

в о6ъепяе,

как

3то

продполагал

Френкель'

но

могут оказаться

действетт-

!ть1ми и иные

транопортнь:е

пути

свободная

пов^е-рхность

образца

"л"

окруэкающая

его

газовая

фаза'

Фбсу;л+дая

объемньте и поверхностнь|е

диффузионтть|е

потоки'

}[увин_

ский,

подобпо

|{йнесу'

учел'

что вблизи

вогнутой_

гюверх_

!!ости

к0т1тактного

пере:шойка

концентрация

вака]1с!|1|

шо-

т]ьт1шеца

так'

как это

определяется

форплулой

Ёельвигта'

Атопльт

будут

стре!1иться

туда'

гд0

вакансир]

боль:пе,

и,

(оответотвую1цую

пллюотрац11ю

см: ца

вклейке.

следовательно'

перегшее-{

п1е}]{ду

двуп1я

крупинками

будет

вашолшяться

атомэ}{|{.

{от|да

а й*есте_

с ней

р'|!у.

$_'тивизт:ьт

повер-\ности

йсрс-Бйка

будут

увеличлваться.

1.|о]'ок]'

чсров

га3

такж{е

будут

определяться

вог1]утостью

1|оверхности

контактного

порештет1лса:

вблизи

пее

у!1ру-

]:ость

пара

вещес?в-а

т{рупипо1{

по

сравне}!ию

ра1]!-|0вес_

гто1|

:тогти:тсе1{а'

ъ6лизй

вьт1{у1{до]-1

Ё',"р"'''''!т

кру]111 !!к'1

пусть

ттез1{ачительно'

]1о

повь!ш]ё!1а"

(,:тедовате][ьно?

от в],]_

пукльтх

участк0в

поверхвос1,т]

ато}.{ь]

будут

пере}{ощаться

вог11уто},у

оседат];

ша

ттс},!.

это

о3!!ачает'

что

хо}]_

]\а

радиу9

к.|)г!в|13][ь1

г {!5-;ду1

растт1.

1.!

ри]!с|1ителъ|!о

правш"пь:той

к::одельной))

гоо]\тетои

области

конта1-{та

."фЁр'*сф.р;'';'',й;;;:

";'""".;;;"';;

1{уни::сний

реш1тл

,,д'"у

,$'й"''''т1

залзисиплост}1

хордь{

дл'1

трех'мехат{!1змов

объешц:той

диффузии,

шоверхтлост_

пой

диффу3ши,

у|

гавбвого

'''р."'.Ё.

б!"

',','у,''

'ф;;р.;;

;1ь1'

]{оторьте

внс{}!по

вь|глядят

оди}!аково:

-4-

1 1

а.

--/|[!.

этот']

зап!|с'{

величит1а

прта1{ип{ает

3наче]1пя'

рав'

ньте

для

га3ов0Ё]

меха'1и3ш]а1-

для

мехаттизпла

обт'_

еъдной

диффузии

от 7

для

п'ехапиз.,а'шоверхностной

ди{;_

$1у-''''

величина

А;

31в!'(71\

от

пара}{етров'

характерп3у!о-

т-ццх

соответствугощийт

пРоцесс:

от

ушругости

йара Р'

{'р,

га3овом

мехат1и3м8?

коэффттг1ттет:та

объемной

дшффувии'}

коэффицгте1{та

поверхностно||

диффузии

л.

!'рй

ъь;;;.;-

ствук]ш'\шх

дттффуаи0ннь1х

меха!]т,зп!ах

во всех

случаях

от ве'ц]]

!!1]ьг

поверхности

1{атян{еппя

сЁ, та'{

как

й:\{8]]1|Ф

оно

о]]ре]1еля0т

ла11ласовокое

давление

облаоттт

вог:туто1?

поверх1{ости

шере;пейтса.

1{утшнский-теоретик

открь1л

ш]иро1{ое

поле

деятель-

1{ости

для

экс]терип{онтаторов;

при

это1{

оп

настол}к0

чет-

т{о

точт{о

определил

нашравле}1ио

во3п{о}|{нь1х

а}|сшери_

}''9_1'":

что'

по}калуй,

сред::ттй

эт*с:терттшле}1татор'

с.т!0дуя

пучт]т|с]{о}|у'

мог

ш мо}кет

делатъ

совссл1

].'еп,;{).\ше

по-

ле3т!ь]е

дцлля

проблепльт

работьт.

сапг

(у.тинский *

экспе_

ршм0т1татор

Ф9€ЁБ

.пл€

средттшЁт,

его

ошь!тьт

от.}|шчались

ш3яществопт,

красотой,

у6едит8льностьто.

загдавттп

очерка

эти

опь1ть]

полпь|п{

оспова1{исм

т1а3ва!ть1

]{ласси-

ос |{

|1 1|.!'|

Фпьттьт

3аключались

следующем.

Р1а

шолттрованшо|ц

т]оверк1{осттт'шлед;тот?

или

серебряной

ттласт",,,'',,'"''*'й

стсполи

1'истотьт

}!роизволь!

располагались

т]ол'1крис1'ал-

]гичес!{1!с

т{руп11шкц

ш3 д1едш

или

сере6р.

соо''"е'с'веп|1о'

схоматичеокоо

изобра:кетллле

конта[(та

й"йду

д"у*"

с6еришескими

крупинка_

ми

[еребряная

ефера,

пршпечо}|ная

ссро-

бряпой

пластинко

имеюпдие

ф'р*у

сферьт.

-Б

защитной

атмооФ^еР9

]]-"^1-1].3;

шился

отжиг

определенной длите.льцости

при

о'1ределент1ои'

?"й,.,*',ре.

36тем

металлографииеоки

исследовалась

по-

;;;;;;;;;

?.*."'"

обравца

йлоскости'

пе.рпендикулярттой}

поверхнооти

пласт'нок

пересекающей

сферитеску1о

]{ру_

пивку

г[о

диаметру.

Б атой

плоскости

мож{но

бьтло

гта-

,'"**'

и3!1ерить

хорду

по

которой

произо:ш'!о

пршшс|{а-

1'й'.

3то

й'жно

бьтло

сделать

тем

более

лтадс}1{но'

чт(-)

исследовалось

мно}кество

один-аковь1х

кру1]ино1{'

тц

слец9_.

]]атель11о'

воличину

п1ож{}1о

бьтло

усреднять

по 0"Р:9--

]\{у кодичеству

аксшери}1ентально

опреде'пеЁ|нь1х

3наче}1ии'

Б"

ошьттах

}[утинский

варьировал

следу1о!цие

велшчинь1:

"*.'*р''уру'

вре1'{я

диаметр

крупипо1{'

Фн

аксшериштеп-

,"ро,!'

со

сферитескими

круци1'1ками'

радиус

которь1х

и3_

**,',""

о"

д'

350

мк'

-б

рБ'у''ьтатах.

Бначале

об

оэкидав1шихся'

тох'

ко-

торьте

доставдяют

экспериментатору

цросто

^ред';:'

(в-восторг' как

\!ь] 3}1аем'.

|;риводят

нео}кидаш]тьте/'

бьт-_

ясни]!ось'

что 3аков

';-с

'6р7

':5

дл"

объештной

уц

п:7

!й"_]й,'|'*ностной

диффузий)

ошравдь1вается'

Фказалосг"

;;; ;;;;;;;

:соэффицйейтов

объемной

диффузт!и

соо1'-

ветствуюцие

энергии.

активации

близки

к теш1?

|(оторь1о

с]1едутот

'13

прямь!х

ошреде|ений

этртх

величи!л

в опь1тах'

шшредполатающих

исшоль3ование

радиоактивнь1х

и3о1опов'

'Ё

"'д,,

практлчески

еще

ве

бьтл0

1{е3ависимь!х

опре_

дедеттий

параметров

шоворхностной

оамодиффузии'

по_

$' р,,

гсгув!,{п

а'

э.-ту *в91

ре3цльтать]

}{утинский

не

мог

пи

чем

срав_

пить.

его

опь|тах

вь1яснилось'

что

свя3и

с малостью

ушругостц-

пара ш|еди

и серебра

механи3м

переноса

через

газовую

фазу

себя практ'ттески

не

обнару}т(швает.

немного

по3же

нас

будет

повод

обсудить

пере1{рест_

нь1е

свя3и

физ_ики

спекания

со

сме}кнь]ми

научнь|ми

на-

правл0ниями.

3десь,

однако'

нельзя

пройти

*|,"о

фу'й'-

]|{ецтального

результата

$утинского'

имеющего

пря}1ое

отно1пение

к-((порекрестнь|м

свяаям).

,(ело

том''

что

его

опь1тьт

убедительно

ука3али

на

припцишиальную

реальнуто

возмо}кпость

эксперимептальво

определять

кон_

стантьг

самодиффузии

объемной

по"е1!*нос'"'й

б;,

прип,ет1е}|ия

радиоактив1|ьтх

и3отопов.

3кспери1!'ентально'

опь1тах

по

припеканию

1париков'

надо

определить

3а_

висимость

от |,,

а 3атем

по

ее

ходу

вели!ину

А'6,

1\9-

торая

известнь1м

образом

свя3ана

соответствующи}1и

коэффициентами

самодиффузии.

5!'_р.'у,"тат

огромно:?

важ}{ости:

ов'

по}калуй,

ранге

серьезйого

о'^р,'."^".

годьт

поменклатур-а

изотопов'

пригод11ь1х

для

диффузиош-

г|ь1х

измерений,

бьтла

ограните1нот1,

поэтому

во3п{о}к-

ность

обойтись

бев

них

бьтла

крайне

,'*"'.,д'"'-й""|^""р,,

когда

техЁика

получепу1я

и'

!|о\.ользования

изотопов

оче1!ь

раввита',

лучп]е-

обходиться

без

пих

ошаснь1х

при

исполь-

зовании

т-

требующих

затрать1

огром]{ого

'руд''.

э;;;-;;;_

3ультат

}(утипского

ока3ал

очен_ь

боль1дое

влия[{ие

|1а

развитие

исслодований

области

фивики

вь1сокотемпера-

турцьтх

процессов

твердь1х

телах,

следователь!1о'

т{а

ре1пеЁ1!|е

п!цогих

технологических

задач.

3атслточепие

крититеское

замечание.

Рассплатривая

3ад1чу

формировапии

контактного

шереп:ейк',

*у,т'-'_

:::1^-у:т"]вал

порепос

вещества

от

вь|пукль1х

)дтастков

оораа1|а

ооласть

контактного

перептейка.

Фн

предпо;та_

гал'

что

96ъеме

парь1

(крупинка-крупинка)

(кру_

пинка_пластинка)

ничего

пе

ивменяется1

и'

этом

смыёйе

последствия

объеьтпого,

поверхностпого

газового

пото-

ков

идентичнь1.

такая

ситуация

действительпо

может

имоть

п!есто

наблюдалась

в проводеннь]х

опытах'

одна_

ко

нообходип{о

подчеркнуть'

что

этом

случа'

"Ё;,йЁ-

11ие

цептров

ме}кду

крупицками

но

доля{но

происходить'

дол}кев

происходить

ли|пь

рост

упрочнение

ко}1такта

ме,'{ду

пимп.

0то

овначает'

что

-"од.'й

т{у*;;;й;;;

распростравенпой на

прессовку'

состоящую

из

мпо?т{оства

контактирующих

крупивок'

нет

ме-ста

уёадко.

пр;

;;;;:

го

пористого

тела

его

плотпость

будей

оставаться

воиз_

у'

мепцой'

механичес}(ая

прочнооть

будет

воврастать

свя3п

увепичением

прочности

ковтактов.

Физики

восторгались

первой

работой

Ёутивокого,

од_

пако

шх

восторг

рааделялся

йо всеми

техполога}1и' Бо

вояком

случае'

и3

числа

тех'

для

которых

ва}|{во

полу-

*е''''

пло!"о"',

беспористого

и3делия.

рассу:ждения,

расчеты'

и опыты

}{утипокого'

оцисанные

в статье

1949

г.,

дают

основауле

о6ъяо.цить

ли1пь

уцрочнение

спо_

кающейся

прессов|!и'

це

ео

упл_отноние'

[1озттсе,

"|а

,у'",

ука3апном

$утинским,

будет

понято'

каких

условиях

уплотнение

прессовки

все

ж{е

происхо_

дит.

сейчас

мьл будем

ему

благодарнь1

3а то'

5то

со-

дерхсится

его

работе'

и 1те

будем

его

порицать

3а

то'

чего

пой

пет.

[(онсультация

факультетского

стеклодува

Ёак лунп:им

образом

цоставить

аксперип[ецт?

ре3уль-

тать1

которого

мо}1|цо

бьтло

бьт

надеж(но

исполь3овать

для

]уй!"''а-'

правильцости

теории.

Френкеля?

[трого

говоря,

френкелевокий

ответ

на вопрос

(поче_

му?>

акоперйме:т'Ёль"оа

проверке

е{11ч::::%]]:

теорпя

справедлпва

справедливостью

термодицам_"11^

:/!]1

резул,'ато

частич!1ого

залечивания

порь1

состоянии

;";;й;

;б.',''"'

цичего

не

иамевилось

(имет:но'

это

,еор'я

и предподагает!)'

состояпии

пустоть1

шоре

11шчего

измениться

и 1{о

мож{ет'

то

самоочеЁидгто'

что сти'

мулом

процеоса

умень1ше}{ия

объема

порь1

явилось

у;|{ень_

;;;;;;;й";й"

шоверхностной

энергии'

Бсли

бы

экспе-

р11\{о1{т

устаповил

кфактьт>,

которь1е

противоречат

этому

с]1едствию

теории'

"",'"

бьтло

6ы

отнесфи

к той

ка-

тегории'

которая

признается

упрям'ой

вещью;

пих

сле_

й'"^,'

б",

"*а'"',:

тем

-хуж{е

для

фактов'

3ксшориплента_

1'ора1!1

не

следует

спорить

ци

с термодинамикой

вообще'

ттй

законом

сохранения

энергии

частнооти'

-0кспериметлтальшону)кнопроворитьследующуюиз

..'ййй_6й.Ёке'[я

-йй'"'й*у

тмй1чеч'я

о6ъема

п6рьт

помощью

механивма

вя3кого

точения'

3десь

иплеются'

точ_

вео. бы"ци

неясцости'

выясцить

которь|е

следовало

а]{спе-

;;;;.;;;";":_й;;;

6,'й'

у.'**и'|ся

'ом'

что

фре*_

келевское

описание

год|4тся

для

кристалпических

тел'

так

*н

;Б*1ъ**"**,утж;#"

*;#Ё:;'ън}

ж$&й

2* 35

коаффищиенто:!|

вя3кости

равно

справедлива

для

аморф.

нь]х

кристалличрлких

тел.

!ля

айорф''*

.,р'"е;;;;.

Фб

этом

свидетельствовали

опыты'

ранее

проводивтшиеся

}}{идкостями.

вот

в пригодностй

используем

ой

связи'

моя{ду

этим|1

коаффициентами

прип1енительно

кппстял_

лическим

телап[

п,1ожно

бьтло

сомшеваться.

.т1,*".й""11

так:

следовало

сомневать-ся.

|[оследующие

р'6''''

"Б!*,й_

л1'' что

такие

сош11ения

бьтли

очень

основ,"",'"''*''.

крБ_

ме

того'

требуемую

теорией

}{еизменность

состояния

мат_

риць|

просто

:1остоверно

мо)кно

обеопечц16,

,йБ"ф_

ме|1тируя

аплорфньлми

телами.

Фтсутствие

упорядоченно-

сти

располо}т{еъ1ии'атомов

аморфном

.елЁ

ооБс[Ёй;;ъ;

ему

безопасность

смысле

ухудйелтия

или

улуч1шения

гру1уу-|-"1'_*-у*"

бь:ть

не мо?тсет'

луч|пе

о,'",

.''"йй]'.

..\

вот

кристаллические

тела

"в

процессе

высокотемпера-

ж+";""

":;;"Ё.

#:Ё

# ?"

;,#}:*,"

###н',;;:

;:.

у|так'

цот1имая'

что

ре3ультать|

опьттов

^р'''Ё,,,,'**_

с!{имц

телам!а

могут

ока3аться

двусмь!слен}ть1:!|и'

следует

экспе_риментировать

аморфнь:ми

телами'

папр11п1ер

со

стеклом.

Боцоос

;!|||пь

'о',

^ак

!р'"'.'"'"ь

образец.

Расчот

Френйеля

подска3ь1вает

две

возмо}кпости.

]!1ожно

следить

за

ц3менением

величиньт

контакт"о*

хорды

йей_

|{_|"у*"

сфоритескими

крупинками

сте|{л'.

т;;_";;;;;

делать'

однако''8адача

об

изменопии

хорды

;р.й;;;;

спекания

теор{1и

ре!шеца

прибли;кенно'

а это

!натит,

что

сопоставление

расчета

экспериментом

воегда

будет

остав"цять

}тесто

сомпения}|'

тувству

""уд'"'*','рБ''-

пости.

1о-вно,

без

приблиясе,йЁ'

рЁ*."1

задача

об

изме-

нопии

объема

сферивеской

,'Ё'..й.-_с;й;,;^;;;,

акспоримецтально

3а

умень|пешием объема

"ф.!рй.*й?

полости

стокле

пе

просто'

так

как

объейо.,.;;;;;

всегда

есть

га3

,1о

море

е0

с?катия

га3

все

о'''.

"-6ййЁБ

6удет

тормозить

процеёс.

[ля

!""Б

"'"о_'

й;;;;;;';;

этого

ме1пающего

обстоятельотва,

бьтло

ре]пено

следить

ва

самопроизвольпы}|

и3менением

радиуоа

топ1(ого

цилип_

дрического

кава'|а

толстостенной

стекляшной

'Ёуо*'.

открьттопг

канапо

давление

.]ой,.{

с0

вре}|е}1е^!

уве_

личиваться.

1еоретитескац

формуЁ",

',"с":вающая

шро_

цесс

у,1{ень!пе.вия

дпа}1етра

цилиндрического

кацала-

от

то|л, которая

была

полутена.

.Фр'"*Б!Бй-й'Ё

!*|}11-Б}',}]

чается

ли|шь

мп0'1{ителом

|/э,

так

как

при

о](инаковых

радиусах

криви8яа

цилипдритеской

поверхпости

вдвое

мепь|ше'

тем

сферитеокой.

!1монно

такио

опыты

цилипдрш[!ес|{и]||и

капалами

мпой

и бьтли

поставлены.

(теклянпьте

тру6кй

в горизов_

тальпой

печи

условиях

ивотормичоского от?кига т!1едлег|-

н0 вращались

вокруг

своой

оси'

для

того чтобьт

избежсатт,

прогйба

под

дейотвием

тяж{ести.

€о времет{ем

диаметр

канала

умень1пал3я.

3 полном

соответотвии

тоорией

радиус

|{аг1ала

со

времепем

умень1пался

шо пинеиному

3акону'.

цили|1дри-

ческие

порь1

'адочивались

.точшо

3а

время

шредстсазь:_

ваемое

теорпей,

если

п0лагать'

что

стокло

имоет.

ту

вя3-

кость'

которую

опо

обнаруж{ивало

не3ависимь|х

оць|тах'

результатами'!тзмерений-.

можсно

поступать

по_и|]ому:

подчпЁить

их

теоретической

формуле

таким

образом

вычислить

велич!1ну

вязкости.

Разумеется'

этот

подход

так'{{е

привел

уопеху.

Фпыты

оказались

успе!пвь|п{и;

есть

всо основа}1пя

счи-

тать'

что

фрепкелевская

теория

правильпо

описывает

ки-

петику

перевоса

вещества

!]ри

с1]екании'

во

всяком

сл;|-

чае

для

аморфных

тел.

1еперь

!,о'"у'"'ации

отеклодува.

Реть

идет

ве

о6 обьтчвошл

стоклодуве'

ве

рядовом

ремеслевнике'

вьтсоком

мастере'

принадле}кав1пем

н той

малочислеппои

группе

вь1дающихся

отеклодувов'

искусст8Ф

ЁФт6!ь1){

Ф9Фв}:

11омогло

ставовлет1ию

ра3витпю

физикп

ленпнграде'

1\{оскве,

)(арькове'

Ф великолецпом

}.1астерстве

Ргора

Басильевича

[1етушт_

т(ова'

о его

роли

раз"йтии

фиаики

день

его

тоби;тея

с чувством

иокронвей

6лагодарвости

|оворили

тт

пачиваб-

щие

учепые'

академики'

которь|м

11а

заро

их

деятель_

т{остиочевъмвогоуслугока3алоредкоеу}1ениесте1{-

лодува.

лрта

г.

харь}(овские

физики

тор?т{ествен11о

от[|очалт|

соро1(алетио

со

'{вя

осущ!ствления

€оветском

6оюзе

;;ъ;;'

ядерной

рсакции.

Фва

осущеотвлена

6шла

именпо

в }арьково.

Ёаряду

учеными

зал

стоя

приветотвовал

Ёгора

3асильевича

11епосредственного

участпика

шсто_

рического

сфытия.

Бсли

акоп0ри}]0втатор'

ве

уверенньтй

успехо

прод_

приятия'

просид

Ёгора

8_асильевича

п3гот0вить

из стекла

''Б'о'р ','",

",'*,'й

6'р*"'!

то

на

вопрос:

<(пло;+сете

;?;:в;;'ь';;;"!**

'о*,но

ультбкой

отвочал:

<Бсли

соотвотству'ощую

п"цл1острац8ю

см.

шо

вклойко'

'37

вы

см0н{оте

парисовать>.

Ёарисованное

оп

вь|дувал

пе-

и3м0нпь|м

успехо}|.

||ервь:е

ошь|ть!

по

проверке

теории

Френкеля

былп

поставлепь|

явно

веверно:

тонки"

ё''*'""''ьтх

п.]|астин-

:1}."-^у""ерлива.'тись

цилиндрические

отверстия'

велось

*,30л]одение

3а

тем'

как

они

1о

вреп,снеп!

затягиваются.

|1|

ока3алось'

что

некоторь1е

не

затйгиваются'

а'

наоборот,

|:.::1:з''"9'

становятся

больтпими.

Бгор'

Басил'.Ё',,

д|е

оу/1учи

обреме:теннь1м

теоретическими

!"'''"'''

(""

пример

студецту'

которьтй

оць1ть|

проводил),

,'.т'р,,'_

вающо

истолковал

несостоятель|лость

его

за*ысла.

ФЁ

об-

ратил

впимание

(и.тут

}ке

проиллюстрировал

€в9}Ф

]|{Б]€,]1}:

опытами

на

гавовой

горелке)

в.з

то'

нто1удьба

ц"'""дрй-

чес1{ого

отверстия

плоской

пластинке

зависит

о1,

соотг]ош1сния

ме}кду

диаметром отверстия

.и

ее

тол-

щишот}:

осли

то"'|щина

пластинки

превосходит

диа_

метр

отверстия'

то

кривизна

3акруглеция

поверх|1ости

цилит1дрического

отверстия

плоскости'

першендйлс5'ляр_

по}'1

поверхности

пластинки,

будет

мешь;ей,-

чо;;;;;;;-

]:.'-":1.3:_"]: 1

",.довательно'

лапласовск'е

да"},е''''*,

00условленное

второй

кривизной,

прев3оидет

лапласов-

ское

давление,

обусловлейное

первой

кривизпой,

отвер_

стие

со

временем

схлопнется.

Бсли

ж{е

соотно|пение

}1е}к_

|}.'"р-:'_ч:р-1_т:

буцет

обратным'

лапласовское

давлет1{1о'

ооусловлепное

3акруглением

цилиндра' от{аж(ется

бо;ть_

шдм

отверстие

будет

раслпиряться.

л1

по.:1агаю.

что-

впося

ясцость

проводимь1е

о]|ь|т]''

Бгор

Басшл'""""

пользовался

термипом

(лапласовс}|оо

давление).

Фв,

одпако,

абсолютно

й;;

понимал

его по.,!А

процессе

вя3кого

течения

вощества

объем

"';;;;;

Бго

с.оображония

во3можцой

й;;';""ции

двух

давле-

ншй

(или

двух

кривизн)

,о'''''*"

сло:тсной

гео1[етрии

ока3ались

очецъ

месту

при

дальнейптепл

развитип

фи-

8ики

спекания.

Ёо

об

этом

дрром

очорке'

€лпяние

вявкпх

сфер

19^1'

как

Фрепкель

ре!ппл

аадачу

вязко1||

елиянпи

двух

сферических

крупипок

одицакоБого

радиуса'

рапео

уже

бь:ло

расскааап-о}

сделав

';**ъ;;ъ;*

упрощовия'

ов

при1пел

8аключонию'

что

площадь

с_ечевия

контактпого

переп:ейка

проп0рциовальна

врейепи.

эй

й;;;;;;;

нуждалось

аксшеримецталъвой

цроверко.

3в

Фпьттьт

ставились

следующим

образом:

соцрикаса|о_

щпеся

малонькие

с,феритеские

6усипки и3

стокла

пет{ото_.

рое

время

вь1дер)1{ивались

прш вьтсокой темцературе'

3а-.

тем

охлажсдались.

1'|а охла:кденць1х

бусиннах

и3морялась

1ширина

контактного

перешлейка'

потом

все повторялось

сна1ала:

6усинки

нагревались'

вь1дерн{йвались' охла}кда-

л"с,,

измерялись.

Б :сажсдом

таком

цикле

добь:валась

о;цлта

эксшери1\[ептадьная

точка.

|!о шяти

десяти

точкам

строт'1-

лась

3ависимость

квадрата

1ширинь|

ко]1тактного

перо-

птейка

(ата

величина

пропорциональг1а

площади

1{о1{та}{_

та) от

вреш1ени.

3кспериментальпь1е

точки

не со1}сем точт1о

у!{падьтвались

на

!ряму{о'

11о

общем,

как

и продсказь1_

вает

форптула

Френт*е:|я'

пряш1ая

получалась'

Бще

раз

шовторип1

!. шодчеркне1{

с'пово

моле1'|'11п!!е

сферипеские

буситтки

ип{ели

диаметр

не

более

1{олуми'[_

,й'е'р'.

(

буситттсаппи

более

1{руп!1ь1ми

эксперимспт'{ро_

вать

11ель3я'

та1{

1{ак они

буду'

деформироваться

по]{

,'"'"'*'

собстветт;той

тяжести'

этото

модель

Фрешт;с"пя

'Б__йБ"у.*'ет.

€поциалБно

не

подчеркивая

э'|'ого'

(Ррс:т-

кель

шшредполагал'

пто

бусинки

подверж(евь!

'1и1шь

сп"г1а}'''

которь1е

обуслов'гтень1

паличием

поверхностпого

!1атяж!о-

]1ия'

т.

е.

|{аходя'|ся

условиях'

когда

силь1

тя}1!ест|1

11\

тте

деформируют.

1{тац

круг

как

будто

замкнулся:

акспер!1!'|е!|татор

подтвердил

правоту

"еоретг,ка'

}}4 все

)ке,

бт'тть

]\{о}1{о1''

он

увйдел

но

всэ?

Бьтть

пложет'

согласие

теори';

и а1{с_

п0римента

иллюзорцо'

бь:ть

псо;кет'

ато

соглас'{0

1|о точ11оо'

сред''ем>?

[.ття

теоретика'

определив1п'""

''д1_]у--_']

то

дошущения'

которьте

о||

делает'

ре1шая

ое'

упроще]1т

простительт1ь1'

от

э1{сперим0птатора'

когда

этом

во3-

1{икает

11ун{да'

}10;1{но

потребовать доподли}1пую

фотогра-

0эию

;1оталями'

не

<тсарикатуру)'

которой

сохра11о_

]"'

,''"{]-

"!,','.

!р'.*'.

черть1

роального

объекта'

Фпьттьт

т\|икроскопически]\{и

бусинками

11е луч1ши}{"

образопт

поставлетт,ь1е

опь1тьт'

Бо-шервьтх,

бусттт:тси

1\1аль!'

и 11оэто[[у

шекоторое

ш3ме11оние

их

формьт

в процессе

в3аи}1ного

слияпият-обнаруж(ить

11епросто.

Бо-в;орт'тх'

опп

тте абсолтотно

сфоривеские'

Б_третьих'

пусть

}!е1'111ого'

11о

сила

тя}кести

всо

же

искаж{ает

форму

буситток'

ра3мяг-

че1|11ых

томпературой.

Б_четверть1х?

пять

десять

точет{'

рассояг{1{ь1х

вокру1

прямой,

не

стопроц€пт]1ая

тара11тия

,ьтподнип'ости

предскаааттий

теоретцка'

[штто

возпикйет

вео6ходиппость

опь!те'

которь!11

!1адо

поставить

так,

пгобь:

избавиться

от

возмо)]{}1Б|{

}т|!01(Фв1