Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Журналы -> Петрянов-соколов И.В. -> "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" -> 32

Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12 - Петрянов-соколов И.В.

Петрянов-соколов И.В. Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12 — Наука , 1974. — 132 c.
Скачать (прямая ссылка): himiyaigizn121974.djvu
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 69 >> Следующая

Открытие пьезоэффекта не было случайностью. Братья Кюри руководствовались теоретическими представлениями о симметрии кристаллов. Как и оптическая активность, пьезоэффект возникает только в веществах асимметричного строения. Перебрав множество веществ такого рода, братья Кюри выяснили, что этот эффект наиболее отчетливо выражен в кристаллах кварца, турмалина и — сегпетовой соли.
Эту своеобразную кристаллическую гармошку впервые заставил зазвучать Поль Ланжевен. В разгар подводных баталий первой мировой войны он изобрел ультразвуковой локатор, принцип действия которого основан на явлении пьезоэффекта. Такие приборы с успехом использовали для обнаружения немецких подлодок. Основой гидролокатора была кварцевая пластинка.
Кварц с его прекрасными механическими свойствами с самого начала хорошо зарекомендовал себя в пьезоэлектрических приборах, но ои не был лучшим из пьезокристаллов. У сегпетовой соли пьезоэффект был выражен в тысячу раз сильнее. Естественно, что те же приборы на основе сег-нетокрнсталлов могли быть гораздо чувствительнее. Кроме того, одно из главных достоинств кварца — его прочность — вовсе не кажется достоинством, когда дело касается его обработки.
Как уже упоминалось, в качестве пьезоэлемента используют не сами кристаллы, а пластинки, выпиленные из них так, чтобы они были определенным образом ориентированы относительно кристаллографических осей вещества. Кварц режут алмазными пилами — кристаллы сегнетовой соли можно «распилить» влажной ниткой. Здесь ситуация обратная: элементарная обработ-
ка и никудышные механические свойства. Именно никудышные: сегнетова соль боитт ся воды, температурных перепадов, минимальных ударных нагрузок. Хрупкость ее исключительна: были случаи, когда сегне-токристаллы растрескивались от прикосновения. К тому же для возникновения пьезоэффекта необходимо создать в сегнетовой соли деформации сдвига или кручения. Намного проще сжать кристалл или пластинку из других пьезоэлектриков, в том числе кварца. Вот почему в пьезоприборах предпочитали использовать не сегнетову соль, а кварц, топаз и турмалин. Дорого, но надежно.
Пьезоэлектрический Клондайк. Этим словосочетанием можно довольно точно охарактеризовать научный азарт, охвативший уче-ных-гидроакустиков и связистов США, когда они узнали об открытии Ланжевена. Практичных американцев кварц ие удовлетворял. Их манил невероятный пьезоэффект сегнетовой соли. Американские специалисты поставили исследования на широкую ногу, и уже в 1917 году А. Николь-сон опубликовал описание громкоговорителя и микрофона, в которых использовались сегнетокристаллы. Попутно был предложен звукосниматель, всем известный теперь адаптер, также на основе сегнетовой соли. Вскоре тот же Никольсон взял патент на сегпетовый преобразователь частоты переменного тока.
Каскад исследований завершился созданием массового производства аппаратуры различного назначения на основе сегнето-кристаллов. Слуховые аппараты н ларингофоны, медицинские зонды и звукоуловители, телефоны и микрофоны... Эти приборы были гораздо чувствительнее и дешевле, чем кварцевые. Техническими средствами удалось справиться и с недостатками физико-механических свойств, и с влагопогло-щением.
Пластинки сегнетовой соли покрывали влагостойкими пленками, надежно защищавшими их от разрушения. Труднее было создать усложненные деформации, тем более что при их создании нарушалась целостность пластинки, что, естественно, влияло и на величину пьезоэффекта. «Лишние» де-
Сегнетова соль — золотая жила для физиков
65
формации устранили довольно простым способом. Пьезоэлементы стали склеивать из двух пластинок сегнетокристалла таким образом, чтобы в них гасились противоположно направленные побочные деформации. Эти комбинированные элементы получили название биморфных, то есть состоящих нз двух частей.
Массовый выпуск пьезоэлектрической аппаратуры вызвал к жизни новую ветвь химической индустрии -— производство сегне-токристаллов. Их получение из растворов было делом знакомым и не особенно сложным. В производственных условиях кристаллы сегнетовой соли выращивали в специальных кристаллизаторах-термостатах. Но кристаллы росли долго: в лучшем случае за полтора месяца кристалл достигал веса в один килограмм. Долгий срок роста плох не только самой своей длиной. За это время может что-то случиться с кристаллизатором или с регулирующей аппаратурой. Незначительный перерыв в подаче электроэнергии, питающей установку, — и нормальному росту кристаллов, их однородности конец. Черепашьи темпы кристаллизации сегнетовой соли очень скоро перестали устраивать промышленность.
Первые попытки убыстренной кристаллизации сегнетовой соли были предприняты в начале тридцатых годов. Вскоре были разработаны новые способы выращивания ее кристаллов — способы, в которых классические представления о кристаллизации были попросту перевернуты. Во-первых, раствор, из которого росли кристаллы, оказался пересыщенным — прежде считалось, что для правильного роста лучше использовать слабые растворы. Во-вторых, раньше всегда пользовались спокойными неподвижными растворами — теперь их активно перемешивали. Да и сам кристалл (это третье отличие) должен был вращаться, причем эксцентрично. Эти три «наобо-ротных» условия преобразили производство. Кристалл весом в два килограмма теперь можно было вырастить за восемь-де-вять дней. Насколько важным было это обстоятельство, можно судить по такому факту: в годы Великой Отечественной войны в осажденном Ленинграде работало
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 69 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама