Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

золь-гель способ получения наноматериалов

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
30.05.2015
Размер:
1.12 Mб
Скачать

‰У·‡‚ОflОЛ ‡ТТ˜ЛЪ‡ММ˚И У·˙ВП БУОfl „Л‰ УНТЛ‰‡ ‡О˛ПЛМЛfl. лПВТ¸ ФВ ВПВ¯Л‚‡ОЛ Л ‚˚‰В КЛ‚‡ОЛ Ф Л НУПМ‡ЪМУИ ЪВПФВ ‡ЪЫ-В. иВ ЛУ‰Л˜ВТНЛ ‚ ТПВТЛ БУОВИ УФ В‰ВОflОЛ ‚flБНУТЪ¸ Т ФУПУ˘¸˛ Н‡ФЛООfl МУ„У ‚ЛБНУБЛПВЪ ‡ Л БМ‡˜ВМЛВ з.

лУТЪ‡‚ НУООУЛ‰МУИ ˜‡ТЪЛˆ˚ БУОfl „Л‰ УНТЛ‰‡ ˆЛ НУМЛfl ПУКМУ ЛБУ· ‡БЛЪ¸ ‚˚ ‡КВМЛВП

mZr(OH)4nZr(OH)3+…Cln.

и Л ‰У·‡‚ОВМЛЛ Н БУО˛ ˘ВОУ˜Л, М‡Ф ЛПВ ‡ППЛ‡Н‡, Ф УЛТıУ‰ЛЪ МВИЪ ‡ОЛБ‡ˆЛfl Б‡ fl‰‡ НУООУЛ‰МУИ ˜‡ТЪЛˆ˚ ‚ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЛЛ Т Ы ‡‚МВМЛВП

mZr(OH)4nZr(OH)3+…Cln+ xNH4OH =

 

= (m + x)Zr(OH)4(n x)Zr(OH)3+…Cln–x + xNH4Cl.

(8)

л ЫПВМ¸¯ВМЛВП Б‡ fl‰‡ НУООУЛ‰М˚ı ˜‡ТЪЛˆ Ф УЪВН‡ВЪ Ф УˆВТТ НУ‡„ЫОflˆЛЛ, ТУФ У‚УК‰‡ВП˚И У· ‡БУ‚‡МЛВП УТ‡‰Н‡ „Л‰ УНТЛ‰‡ ˆЛ НУМЛfl ЛОЛ „ВОЛ У‚‡МЛВП ‚У ‚ТВП У·˙ВПВ ‡ТЪ‚У ‡. лУТЪ‡‚ НУООУЛ‰МУИ ˜‡ТЪЛˆ˚ „Л‰ УНТЛ‰‡ ‡О˛ПЛМЛfl У·˚˜МУ УФЛТ˚‚‡˛Ъ ‚˚ ‡КВМЛВП

kAl(OH)3zAl(OH)2+…Clz.

з‡ ЛТ. 23 Ф В‰ТЪ‡‚ОВМ˚ НЛМВЪЛ˜ВТНЛВ Н Л‚˚В ЛБПВМВМЛfl ‚flБНУТЪЛ ТПВТВИ БУОВИ ‡БМУ„У ТУТЪ‡‚‡. аБ ЛТЫМН‡ ТОВ‰ЫВЪ, ˜ЪУ Ф Л ‰У·‡‚ОВМЛЛ Н БУО˛ „Л‰ УНТЛ‰‡ ˆЛ НУМЛfl БУОfl „Л‰ УНТЛ‰‡ ‡О˛ПЛМЛfl Ы‚ВОЛ˜Л‚‡ВЪТfl ‚flБНУТЪ¸ ТПВТЛ, ˜ЪУ ЫН‡Б˚‚‡ВЪ М‡ Ф У- ЪВН‡МЛВ НУ‡„ЫОflˆЛЛ ‚ ТЛТЪВПВ. и Л˜ВП ı‡ ‡НЪВ М‡ ‡ТЪ‡МЛfl ‚flБНУТЪЛ Л ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ ‚Л‰ Н Л‚˚ı ТЫ˘ВТЪ‚ВММ˚П У· ‡БУП Б‡‚Л- ТflЪ УЪ НУОЛ˜ВТЪ‚‡ ‰У·‡‚ОВММУ„У БУОfl „Л‰ УНТЛ‰‡ ‡О˛ПЛМЛfl. и Л ‚‚В‰ВМЛЛ 8,6 ПУО.% ‡О˛ПЛМЛfl М‡·О˛‰‡ВЪТfl ПВ‰ОВММУВ М‡ ‡ТЪ‡- МЛВ ‚flБНУТЪЛ Л ТПВТ¸ ‚ ЪВ˜ВМЛВ ‰ОЛЪВО¸МУ„У ‚ ВПВМЛ ТУı ‡МflВЪ ЪВНЫ˜ВТЪ¸. л Ы‚ВОЛ˜ВМЛВП ТУ‰В К‡МЛfl ‡О˛ПЛМЛfl ‚ ТПВТЛ УЪ 15,8 ‰У 27 ПУО.% ЛПВВЪ ПВТЪУ ТМ‡˜‡О‡ ПВ‰ОВММ‡fl ТЪ‡‰Лfl ФУ‚˚¯ВМЛfl ‚flБНУТЪЛ, ‡ Б‡ЪВП ФУТОВ ЛТЪВ˜ВМЛfl УФ В‰ВОВММУ„У ‚ ВПВМЛ Ф У- ˆВТТ ЫТНУ flВЪТfl Л Б‡‚В ¯‡ВЪТfl ·˚ТЪ УИ ТЪ‡‰ЛВИ Ы‚ВОЛ˜ВМЛfl ‚flБНУТЪЛ, ТУФ У‚УК‰‡ВПУИ „ВОЛ У‚‡МЛВП ‚У ‚ТВП У·˙ВПВ ТПВТЛ. и Л˜ВП Ф У‰УОКЛЪВО¸МУТЪ¸ ПВ‰ОВММУИ ТЪ‡‰ЛЛ ЫПВМ¸¯‡ВЪТfl Т ‚УБ ‡ТЪ‡МЛВП ТУ‰В К‡МЛfl ‚ ТПВТЛ „Л‰ УНТЛ‰‡ ‡О˛ПЛМЛfl. и Л НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ ‚ ТПВТЛ ·УОВВ 32 ПУО.% ‡О˛ПЛМЛfl Ф УЪВН‡ВЪ ·˚- ТЪ ‡fl ТЪ‡‰Лfl „ВОЛ У‚‡МЛfl ‚У ‚ТВП У·˙ВПВ.

кЛТ. 23. дЛМВЪЛ˜ВТНЛВ Н Л‚˚В ЛБПВМВМЛfl ‚flБНУТЪЛ ТПВТЛ БУОВИ „Л‰ УНТЛ‰У‚ ˆЛ НУМЛfl Л ‡О˛ПЛМЛfl.

ëӉ ʇÌË „ˉ ÓÍÒˉ‡ ‡Î˛ÏËÌËfl, ÏÓÎ.%: 1 – 8,6; 2 – 15,8; 3 – 22,0; 4 – 27,0; 5 – 32,0; 6 – 42,9; 7 – 53,0

з‡ ЛТ. 24 Ф В‰ТЪ‡‚ОВ- М˚ НЛМВЪЛ˜ВТНЛВ Н Л‚˚В ЛБПВМВМЛfl з ТПВТЛ БУОВИ‡БМУ„У ТУТЪ‡‚‡. и Л ‰У- ·‡‚ОВМЛЛ Н БУО˛ „Л‰ У- НТЛ‰‡ ˆЛ НУМЛfl БУОfl „Л‰-УНТЛ‰‡ ‡О˛ПЛМЛfl Ы‚ВОЛ- ˜Л‚‡ВЪТfl з ТПВТЛ. бУО¸ „Л‰ УНТЛ‰‡ ˆЛ НУМЛfl ЛПВ-

ВЪ БМ‡˜ВМЛВ з, ‡‚МУВ 2,2, ‡ БУО¸ „Л‰ УНТЛ‰‡ ‡О˛ПЛМЛfl – з = = 4,4. иУ УЪМУ¯ВМЛ˛ Н БУО˛ „Л‰ УНТЛ‰‡ ˆЛ НУМЛfl ЛПВВЪ ПВТЪУ Ы‚ВОЛ˜ВМЛВ з, ˜ЪУ Ф Л‚У‰ЛЪ Н МВИЪ ‡ОЛБ‡ˆЛЛ Л ЫПВМ¸¯ВМЛ˛ Б‡ fl‰‡ НУООУЛ‰М˚ı ˜‡ТЪЛˆ „Л‰ УНТЛ‰‡ ˆЛ НУМЛfl ‚ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЛЛ Т Ы ‡‚МВМЛВП

mZr(OH)4nZr(OH)3+…Cln+ xOH=

 

= (m + x)Zr(OH)4(n x)Zr(OH)3+…Cln–x + xCl.

(9)

л ЫПВМ¸¯ВМЛВП Б‡ fl‰‡ НУООУЛ‰МУИ ˜‡ТЪЛˆ˚ Л ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ ФУ‚В ıМУТЪМУ„У ФУЪВМˆЛ‡О‡ ‰‚УИМУ„У ˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У ТОУfl ЫТЛОЛ- ‚‡ВЪТfl НУ‡„ЫОflˆЛfl НУООУЛ‰- М˚ı ˜‡ТЪЛˆ [79]. иУ УЪМУ- ¯ВМЛ˛ Н БУО˛ „Л‰ УНТЛ‰‡

кЛТ. 24. дЛМВЪЛ˜ВТНЛВ Н Л‚˚В ЛБПВМВМЛfl БМ‡˜ВМЛfl з ТПВТЛ БУОВИ „Л‰ УНТЛ‰У‚ ˆЛ НУМЛfl Л ‡О˛ПЛМЛfl.

ëӉ ʇÌË „ˉ ÓÍÒˉ‡ ‡Î˛ÏËÌËfl, ÏÓÎ.%: 1 – 8,6; 2 – 15,8; 3 – 22,0; 4 – 27,0; 5 – 32,0; 6 – 42,9; 7 – 53,0

40

41

‡О˛ПЛМЛfl Ф Л ТПВ¯ВМЛЛ БУОВИ ЛПВ˛Ъ ПВТЪУ ЫПВМ¸¯ВМЛВ з Л ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ В‡НˆЛfl

kAl(OH)3zAl(OH)2+…Clz+ o~Cl=

+

– ~ –

.

(10)

= (k x)Al(OH)3(z + x)Al(OH)2

…Clz+x + oOH

и Л ТОУКВМЛЛ Ы ‡‚МВМЛИ (9) Л (10) ФУОЫ˜‡ВП У·˘ВВ Ы ‡‚МВМЛВВ‡НˆЛЛ НУ‡„ЫОflˆЛЛ Ф Л ТПВ¯ВМЛЛ БУОВИ „Л‰ УНТЛ‰У‚ ˆЛ НУМЛfl Л ‡О˛ПЛМЛfl:

mZr(OH)4nZr(OH)3+…Cln+ kAl(OH)3zAl(OH)2+…Clz=

 

= (m + x)Zr(OH)4(n x)Zr(OH)3+…Cln–x +

 

+ (k x)Al(OH)3(z + x)Al(OH)2+…Clz+x.

(11)

иУОЫ˜ВММ˚В ‰‡ММ˚В ФУН‡Б˚‚‡˛Ъ, ˜ЪУ „ВОЛ У‚‡МЛВ Ф Л ТПВ¯В- МЛЛ БУОВИ „Л‰ УНТЛ‰У‚ ˆЛ НУМЛfl Л ‡О˛ПЛМЛfl Ф УЪВН‡ВЪ ФУ ПВı‡МЛБПЫ МВИЪ ‡ОЛБ‡ˆЛУММУИ НУ‡„ЫОflˆЛЛ. ЙЛ‰ УНТЛ‰ ‡О˛ПЛМЛfl ‚˚ТЪЫФ‡ВЪ ‰УМУ УП УТ‡‰ЛЪВОfl – „Л‰ УНТЛО¸М˚ı „ ЫФФ йз, ˜ЪУ ‚˚Б˚‚‡ВЪ НУ‡„ЫОflˆЛ˛ НУООУЛ‰М˚ı ˜‡ТЪЛˆ „Л‰ УНТЛ‰‡ ˆЛ НУМЛfl.

аБ ТУФУТЪ‡‚ОВМЛfl ЛТ. 23 Л 24 ТОВ‰ЫВЪ, ˜ЪУ ЫТНУ ВМЛВ „ВОЛ У- ‚‡МЛfl Ф УЛТıУ‰ЛЪ Ф Л ‰УТЪЛКВМЛЛ БМ‡˜ВМЛfl з ТПВТЛ ФУ fl‰Н‡ 3,3. щЪУ Н ЛЪЛ˜ВТНУВ БМ‡˜ВМЛВ з, ПУКМУ Ф В‰ФУОУКЛЪ¸, ·ОЛБНУ Н БМ‡˜ВМЛ˛ з, Ф Л НУЪУ УП ‰УТЪЛ„‡ВЪТfl ЛБУ˝ОВНЪ Л˜ВТН‡fl ЪУ˜Н‡ ‰Оfl НУООУЛ‰М˚ı ˜‡ТЪЛˆ „Л‰ УНТЛ‰‡ ˆЛ НУМЛfl. и Л Ф Л- ·ОЛКВМЛЛ Н ЛБУ˝ОВНЪ Л˜ВТНУИ ЪУ˜НВ „ВОЛ У‚‡МЛВ НУООУЛ‰М˚ı ˜‡ТЪЛˆ ЫТНУ flВЪТfl [79].

1.7. лнДСаа ЙЦгакйЗДзаь а ойкеакйЗДзаЦ ийкалнйв лнкмднмкх ДСлйкЕЦзнД

ЗЪУ УИ УТМУ‚МУИ ТЪ‡‰ЛВИ БУО¸-„ВО¸ Ф УˆВТТ‡ fl‚ОflВЪТfl ‰ЛТФВ „Л У‚‡МЛВ БУОfl М‡ Н‡ФОЛ Л Ф В‚ ‡˘ВМЛВ Н‡ФВО¸ БУОfl ‚ „ВО¸- ТЩВ ˚ – ТЪ‡‰Лfl „ВОЛ У‚‡МЛfl. СОfl ˝ЪУИ ˆВОЛ, Н‡Н УЪПВ˜ВМУ ‚У З‚В‰ВМЛЛ, ЛТФУО¸БЫ˛ЪТfl Ф ЛВП˚ ‚МВ¯МВ„У Л ‚МЫЪ ВММВ„У „ВОЛ-У‚‡МЛfl. СОfl ФУОЫ˜ВМЛfl ТЩВ У„ ‡МЫОЛ У‚‡ММ˚ı ТУ ·ВМЪУ‚, ˜‡- ˘В ‚ТВ„У ‚ Н‡˜ВТЪ‚В ‚ЪУ УИ ТЪ‡‰ЛЛ, ЛТФУО¸БЫ˛Ъ ПВЪУ‰ ‚МВ¯МВ„У „ВОЛ У‚‡МЛfl, Б‡НО˛˜‡˛˘ЛИТfl ‚ ‰ЛТФВ „Л У‚‡МЛЛ Н‡ФВО¸ БУОfl ‚ ‚У‰М˚И ‡ТЪ‚У ‡ППЛ‡Н‡. З ВБЫО¸Ъ‡ЪВ ‰ЛЩЩЫБЛЛ ‡ППЛ‡Н‡ ‚

У·˙ВП Н‡ФОЛ БУОfl Ф УЛТıУ‰flЪ МВИЪ ‡ОЛБ‡ˆЛfl Т‚У·У‰МУИ ТУОflМУИ НЛТОУЪ˚ Л Cl-ЛУМУ‚, Т‚flБ‡ММ˚ı Т НУООУЛ‰М˚ПЛ ˜‡ТЪЛˆ‡ПЛ, Л „В- ОЛ У‚‡МЛВ Н‡ФВО¸ БУОfl Т У· ‡БУ‚‡МЛВП „ВО¸-ТЩВ . мТОУ‚Лfl „ВОЛ-У‚‡МЛfl (Т‚УИТЪ‚‡ БУОfl Л „ВОЛ Ы˛˘ВИ Т В‰˚) ФУ‰·Л ‡˛ЪТfl Ъ‡- НЛП У· ‡БУП, ˜ЪУ·˚ Н‡ФОЛ БУОfl Ф В‚ ‡˘‡ОЛТ¸ ‚ „ВО¸-ТЩВ ˚ Т ТУ- ı ‡МВМЛВП Лı ˆВОУТЪМУТЪЛ Л ЩУ П˚ Л „ВО¸-ТЩВ ˚ У·О‡‰‡ОЛ ‰У- ТЪ‡ЪУ˜МУИ ПВı‡МЛ˜ВТНУИ Ф У˜МУТЪ¸˛.

пЛПЛ˜ВТНЛВ Ф УˆВТТ˚, Ф УЪВН‡˛˘ЛВ М‡ ТЪ‡‰ЛЛ „ВОЛ У‚‡МЛfl БУОВИ „Л‰ ‡ЪЛ У‚‡ММ˚ı УНТЛ‰У‚ ПВЪ‡ООУ‚, ПУКМУ ЛБУ· ‡БЛЪ¸ Ы ‡‚МВМЛflПЛ

mTiO2nTiO

 

x Clx + nxNH4OH =

 

2 –

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

= mTiO2nTiO

 

 

 

x (OH)x + nxNH4Cl,

(12)

2 –

 

 

 

 

 

2

 

 

 

mSnO2nSnO

 

 

x Clx + nxNH4OH =

 

2 –

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

= mSnO2nSnO

2 –

x (OH)x + nxNH4Cl,

(13)

 

 

 

 

 

2

 

 

mZr(OH)4nZr(OH)3+…Cln+ nNH4OH =

 

= (m + n)Zr(OH)4 + nNH4Cl.

(14)

ЙВО¸-ТЩВ ˚ ЛПВ˛Ъ „ОУ·ЫОfl МУВ ТЪ УВМЛВ Л ТУТЪУflЪ ЛБ Ъ ВıПВ МУИ ТВЪНЛ Т‚flБ‡ММ˚ı ПВК‰Ы ТУ·УИ ЪУ˜В˜М˚ПЛ НУМЪ‡НЪ‡ПЛ ФВ ‚Л˜М˚ı ˜‡ТЪЛˆ. иВ ‚Л˜М˚В ˜‡ТЪЛˆ˚ „ВО¸-ТЩВ „Л‰ ‡ЪЛ У- ‚‡ММ˚ı ‰ЛУНТЛ‰У‚ ЪЛЪ‡М‡ Л УОУ‚‡ ‚ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЛЛ Т Ы ‡‚МВМЛflПЛ (12) Л (13) ТУТЪУflЪ ЛБ Н ЛТЪ‡ООЛ˜ВТНУ„У УНТЛ‰МУ„У fl‰ ‡ Л ФУ- ‚В ıМУТЪМУ„У ТОУfl, У· ‡БУ‚‡ММУ„У УНТЛ„Л‰ УНТЛ‰УП. и Л „ВОЛ-У‚‡МЛЛ БУОfl „Л‰ УНТЛ‰‡ ˆЛ НУМЛfl ‚ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЛЛ Т Ы ‡‚МВМЛВП (14) У· ‡БЫ˛ЪТfl „ВО¸-ТЩВ ˚ „Л‰ УНТЛ‰‡ ˆЛ НУМЛfl. д‡Н Л ·УО¸- ¯ЛМТЪ‚У „Л‰ УНТЛ‰У‚, „Л‰ УНТЛ‰ ˆЛ НУМЛfl ЛПВВЪ ТОУЛТЪЫ˛ ТЪ ЫНЪЫ Ы. З ‡·УЪ‡ı [67, 80] Ф В‰ОУКВМ˚ ПУ‰ВОЛ ТЪ УВМЛfl „Л- ‰ УНТЛ‰‡ ˆЛ НУМЛfl. З ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЛЛ Т ПУ‰ВО¸˛ [67] ТОУИ „Л‰ У- НТЛ‰‡ ˆЛ НУМЛfl У· ‡БУ‚‡М ЛБ ЪВЪ ‡ПВ М˚ı ЛУМУ‚, Т‚flБ‡ММ˚ı ‰ Ы„ Т ‰ Ы„УП „Л‰ УНТЛО¸М˚ПЛ „ ЫФФ‡ПЛ, ‡ТФУОУКВММ˚ПЛ ‚˚- ¯В ФОУТНУТЪЛ ТОУfl Л МЛКВ МВВ. З ВБЫО¸Ъ‡ЪВ Н‡К‰˚И ‡ЪУП ˆЛ -

42

43

НУМЛfl УН ЫКВМ ‚УТВП¸˛ „Л‰ УНТЛО¸М˚ПЛ „ ЫФФ‡ПЛ ‚ ЩУ ПВ ЛТ- Н‡КВММУ„У НЫ·Л˜ВТНУ„У ФУ fl‰Н‡.

иУОЫ˜ВММ˚В М‡ ТЪ‡‰ЛЛ „ВОЛ У‚‡МЛfl „ВО¸-ТЩВ ˚ УЪП˚‚‡˛Ъ УЪ ЛБ·˚ЪН‡ ‡ППЛ‡Н‡ Л ˝ОВНЪ УОЛЪУ‚ Л М‡Ф ‡‚Оfl˛Ъ М‡ ТЪ‡‰Л˛ У·-‡БУ‚‡МЛfl ФУ ЛТЪУИ ТЪ ЫНЪЫ ˚ ТУ ·ВМЪ‡. ЗО‡КМУТЪ¸ „ВО¸-ТЩВ Б‡‚ЛТЛЪ УЪ НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ БУОfl Л У·˚˜МУ НУОВ·ОВЪТfl ‚ Ф В‰ВО‡ı 60–80 П‡Т.%. н‡НЛП У· ‡БУП, „ВО¸-ТЩВ ˚ Ф В‰ТЪ‡‚Оfl˛Ъ ТУ·УИ ‰УТЪ‡ЪУ˜МУ ‡БКЛКВММ˚В ‚˚ТУНУ‰ЛТФВ ТМ˚В ФУ ЛТЪ˚В ЪВО‡. СОfl У·ВБ‚УКЛ‚‡МЛfl „ВОВИ Ф ЛПВМfl˛ЪТfl ТЫ¯Н‡ М‡ ‚УБ‰ЫıВ, Б‡ПУ-‡КЛ‚‡МЛВ [81–84] Л ТЫ·ОЛП‡ˆЛУММ‡fl ТЫ¯Н‡ [85]. з‡ ТЪ‡‰ЛЛ У·ВБ- ‚УКЛ‚‡МЛfl ЫПВМ¸¯‡˛ЪТfl ‡БПВ ˚ „ВО¸-ТЩВ , Ы‚ВОЛ˜Л‚‡ВЪТfl Лı ПВı‡МЛ˜ВТН‡fl Ф У˜МУТЪ¸ Л ЩУ ПЛ ЫВЪТfl ФУ ЛТЪ‡fl ТЪ ЫНЪЫ ‡ ‡‰- ТУ ·ВМЪ‡. йТМУ‚М˚В Ъ В·У‚‡МЛfl, Ф В‰˙fl‚ОflВП˚В Н ЫН‡Б‡ММУПЫ Ф УˆВТТЫ, Б‡НО˛˜‡˛ЪТfl ‚ ТУı ‡МВМЛЛ ˆВОУТЪМУТЪЛ „ ‡МЫО Л ФУОЫ- ˜ВМЛЛ Ф У‰ЫНЪ‡ Т Б‡‰‡ММ˚ПЛ Ф‡ ‡ПВЪ ‡ПЛ ФУ ЛТЪУИ ТЪ ЫНЪЫ ˚ Л ПВı‡МЛ˜ВТНУИ Ф У˜МУТЪЛ.

б‡НУМУПВ МУТЪЛ ЩУ ПЛ У‚‡МЛfl ФУ ЛТЪУИ ТЪ ЫНЪЫ ˚ ТУ ·ВМ- Ъ‡ Ф Л ТЫ¯НВ „ВОВИ (Ф ВЛПЫ˘ВТЪ‚ВММУ „ВОfl Н ВПМЛВ‚УИ НЛТОУ- Ъ˚) ‰УТЪ‡ЪУ˜МУ ıУ У¯У ЛБЫ˜ВМ˚ [86–92]. лНВОВЪ „ВОfl Ф Л ТЫ¯НВ ТКЛП‡ВЪТfl ФУ‰ ‰ВИТЪ‚ЛВП Н‡ФЛООfl М˚ı ТЛО (P1), НУЪУ ˚В ‰Оfl ТЩВ Л˜ВТНУ„У ПВМЛТН‡ ‡‰ЛЫТ‡ (r) УФЛТ˚‚‡˛ЪТfl ‚˚ ‡КВМЛВП

P1 = 2σ1/r,

(15)

„‰Â σ1 – ПВКЩ‡БМУВ ФУ‚В ıМУТЪМУВ М‡ЪflКВМЛВ ‚У‰‡–Ф‡ .

иУ зВИП‡ НЫ [86–88], Н‡ФЛООfl М˚П ТЛО‡П, ТЪ ВПfl˘ЛПТfl ТЪflМЫЪ¸ ТНВОВЪ „ВОfl, Ф УЪЛ‚УТЪУЛЪ Ы‚ВОЛ˜Л‚‡˛˘‡flТfl Ф Л ТЫ¯НВ Ф У˜МУТЪ¸ В„У ТНВОВЪ‡. дУМВ˜М‡fl ФУ ЛТЪ‡fl ТЪ ЫНЪЫ ‡ ТУ ·ВМЪ‡ ЩЛНТЛ ЫВЪТfl Ф Л ‡‚ВМТЪ‚В Ф УЪЛ‚УФУОУКМУ ‰ВИТЪ‚Ы˛˘Лı ТЛО. З Т‚flБЛ Т ˝ЪЛП Щ‡НЪУ ˚, ‚ОЛfl˛˘ЛВ М‡ Ф У˜МУТЪ¸ НТВ У„ВОВИ, ФУ ПМВМЛ˛ ‡‚ЪУ ‡, ПУКМУ ‡Б‰ВОЛЪ¸ М‡ ‰‚В „ ЫФФ˚: Щ‡НЪУ ˚, ‚УБ- ‰ВИТЪ‚Ы˛˘ЛВ М‡ ЛБПВМВМЛВ Н‡ФЛООfl М˚ı ТЛО, Л Щ‡НЪУ ˚, ЛБПВМfl˛˘ЛВ ТЪВФВМ¸ ‡„ В„‡ˆЛЛ ˜‡ТЪЛˆ. лЫ˘ВТЪ‚ВММ‡fl УО¸ ТЪ ЫНЪЫ МУИ Ф У˜МУТЪЛ „ВОfl Ф Л ЩУ ПЛ У‚‡МЛЛ В„У ТЪ ЫНЪЫ ˚ ‚ Ф У- ˆВТТВ ‚˚ТЫ¯Л‚‡МЛfl У·ТЫК‰‡О‡Т¸ ‚ ‡·УЪВ [93]. З [94] ‡ТТПУЪ В- МУ ЫТОУ‚ЛВ ПВı‡МЛ˜ВТНУ„У ‡‚МУ‚ВТЛfl „ВОfl Т „‡БУУ· ‡БМУИ Щ‡БУИ Ф Л М‡ОЛ˜ЛЛ ЪУМНУИ ФОВМНЛ ПВК‰Ы ФВ ‚Л˜МУИ ˜‡ТЪЛˆВИ Л „‡БУУ·-‡БМУИ Щ‡БУИ Л Т Ы˜ВЪУП ТЪ ЫНЪЫ МУИ Ф У˜МУТЪЛ ТНВОВЪ‡ „ВОfl. иУН‡Б‡МУ, ˜ЪУ ‡‚МУ‚ВТМ‡fl ТЪ ЫНЪЫ ‡ ТУ ·ВМЪ‡ Ф Л ТЫ¯НВ „ВОfl Б‡‚ЛТЛЪ МВ ЪУО¸НУ УЪ ЫТОУ‚ЛИ ТЫ¯НЛ (УЪМУТЛЪВО¸МУИ ЫФ Ы„УТЪЛ Ф‡ ‡), ‡ Ъ‡НКВ УЪ ТФУТУ·У‚ ФУОЫ˜ВМЛfl Л У· ‡·УЪНЛ „ВОfl [94]. СОfl ‰УТЪ‡ЪУ˜МУ П‡ОУИ УЪМУТЛЪВО¸МУИ ЫФ Ы„УТЪЛ Ф‡ ‡, П‡НТЛП‡О¸МУ

‰УТЪЛ„МЫЪ‡fl Ф Л ТЫ¯НВ „ВОfl ФОУЪМУТЪ¸ ЫФ‡НУ‚НЛ (Sp) ПУКВЪ ·˚Ъ¸ УФЛТ‡М‡ ‚˚ ‡КВМЛВП [94]:

Sp2 3 = K p

σ1D ,

(16)

 

P

 

 

i

 

„‰Â Pi – Ô Ó˜ÌÓÒÚ¸ ‰ËÌ˘ÌÓ„Ó ÍÓÌÚ‡ÍÚ‡ ÏÂÊ‰Û Ô ‚˘Ì˚ÏË ˜‡ÒÚË- ˆ‡ÏË; D – ‰Л‡ПВЪ ФВ ‚Л˜МУИ ˜‡ТЪЛˆ˚; σ – ФУ‚В ıМУТЪМУВ М‡ЪflКВМЛВ ЛМЪВ ПЛˆВООfl МУИ КЛ‰НУТЪЛ; Kp – ˜ЛТОВММ˚И НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ.

м ‡‚МВМЛВ (16) ФУОЫ˜ВМУ Ф Л Ф В‰ФУОУКВМЛЛ, ˜ЪУ ‡‰ЛЫТ ТЩВ Л˜ВТНУ„У ПВМЛТН‡ ‚ ‚˚ ‡КВМЛЛ (15) ЛОЛ ‡‰ЛЫТ „У О ФУ Т‚fl- Б‡М Т ‰Л‡ПВЪ УП ФВ ‚Л˜М˚ı ˜‡ТЪЛˆ (D) ТУУЪМУ¯ВМЛВП r = äpD, „‰Â ä – НУМТЪ‡МЪ‡.

иОУЪМУТЪ¸ ЫФ‡НУ‚НЛ Sp ı‡ ‡НЪВ ЛБЫВЪ ‰УО˛ У·˙ВП‡ ФУ ЛТЪУ-

„Ó Ú·, Á‡ÌflÚÓ„Ó Ú‚Â ‰ÓÈ Ù‡ÁÓÈ: Sp

=

 

Vt

, „‰Â Vt – Û‰ÂθÌ˚È

Vt

+ Vs

 

 

 

Ó·˙ÂÏ Ú‚Â ‰ÓÈ Ù‡Á˚, Vs – Ы‰ВО¸М˚И У·˙ВП ФУ . аБ ‚˚ ‡КВМЛfl (16) ТОВ‰ЫВЪ, ˜ЪУ ФОУЪМУТЪ¸ ЫФ‡НУ‚НЛ, ‡ ТОВ‰У‚‡ЪВО¸МУ, ФУ ЛТЪУТЪ¸ ТУ ·ВМЪ‡ Ф Л ТЫ¯НВ Б‡‚ЛТflЪ УЪ ЫТОУ‚ЛИ ФУОЫ˜ВМЛfl Л У· ‡- ·УЪНЛ „ВОfl. аБ ‚ТВı Щ‡НЪУ У‚, ‚ОЛfl˛˘Лı М‡ ФУ ЛТЪУТЪ¸ НУМВ˜- МУ„У Ф У‰ЫНЪ‡, М‡Л·УОВВ ТЫ˘ВТЪ‚ВММ˚И – Ф У˜МУТЪ¸ В‰ЛМЛ˜МУ„У НУМЪ‡НЪ‡ ПВК‰Ы ФВ ‚Л˜М˚ПЛ ˜‡ТЪЛˆ‡ПЛ, НУЪУ ‡fl ПУКВЪ ЛБПВМflЪ¸Тfl УЪ ТО‡·˚ı НУ‡„ЫОflˆЛУММ˚ı ‰У Ф У˜М˚ı Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛУМ- М˚ı [88, 95, 96]. кВ„ЫОЛ У‚‡Ъ¸ ФУ ЛТЪЫ˛ ТЪ ЫНЪЫ Ы ТУ ·ВМЪ‡ ПУКМУ ЛБПВМВМЛВП Pi, σ Ë D ЛТıУ‰МУ„У „ВОfl, ˜ЪУ ¯Л УНУ ЛТФУО¸- БЫВЪТfl ‰Оfl ФУОЫ˜ВМЛfl ТУ ·ВМЪУ‚ Т Б‡‰‡ММ˚ПЛ Ф‡ ‡ПВЪ ‡ПЛ ФУ Л- ТЪУИ ТЪ ЫНЪЫ ˚ [86–88, 91].

к‡ТТПУЪ ВМЛВ Б‡ПУ ‡КЛ‚‡МЛfl „ВОfl Н‡Н ФУ‚В ıМУТЪМУ„У fl‚ОВМЛfl ФУН‡Б‡ОУ [97, 98], ˜ЪУ ТЪ ЫНЪЫ ‡ ТУ ·ВМЪ‡ Ф Л Б‡ПУ ‡КЛ‚‡- МЛЛ „ВОfl ЩУ ПЛ ЫВЪТfl ФУ‰ ‰ВИТЪ‚ЛВП Н‡ФЛООfl М˚ı ТЛО Л НУМВ˜- М‡fl ФУ ЛТЪ‡fl ТЪ ЫНЪЫ ‡ ТУ ·ВМЪ‡ Б‡‚ЛТЛЪ УЪ ЫТОУ‚ЛИ МВ ЪУО¸НУ Б‡ПУ ‡КЛ‚‡МЛfl (Ф ВК‰В ‚ТВ„У ЪВПФВ ‡ЪЫ ˚), МУ Ъ‡НКВ УЪ ФУОЫ- ˜ВМЛfl Л У· ‡·УЪНЛ „ВОfl. СОfl ТУФУТЪ‡‚ОВМЛfl ‚УБПУКМУТЪВИ ТЫ¯- НЛ Л Б‡ПУ ‡КЛ‚‡МЛfl „ВОВИ Н‡Н ПВЪУ‰У‚ У· ‡БУ‚‡МЛfl ФУ ЛТЪУИ ТЪ ЫНЪЫ ˚ ТУ ·ВМЪ‡ М‡Л·УОВВ ˆВОВТУУ· ‡БМУ Т ‡‚МЛЪ¸ ‚ВОЛ˜Л- М˚ ТЛО, ЩУ ПЛ Ы˛˘Лı ТЪ ЫНЪЫ Ы „ВОfl ‚ ФВ ‚УП Л ‚ЪУ УП ТОЫ˜‡- flı Ф Л ЫТОУ‚ЛЛ У‰ЛМ‡НУ‚УИ Н Л‚ЛБМ˚ ФУ‚В ıМУТЪЛ ‡Б ˚‚‡. д‡- ФЛООfl М˚В ТЛО˚ Ф Л ТЫ¯НВ „ВОfl ‰Оfl ТЩВ Л˜ВТНУ„У ПВМЛТН‡ ‡- ‰ЛЫТ‡ r УФЛТ˚‚‡˛ЪТfl ‚˚ ‡КВМЛВП (15). еВКЩ‡БМУВ ФУ‚В ıМУТЪМУВ М‡ЪflКВМЛВ ‰Оfl ‚У‰˚ Ф Л ЪВПФВ ‡ЪЫ В 293 д ‡‚МУ 72 ‰М/ТП.

44

45

и Л Б‡ПУ ‡КЛ‚‡МЛЛ „ВОfl ‰Оfl ‡М‡ОУ„Л˜МУ„У ТЩВ Л˜ВТНУ„У ПВМЛТН‡ ‡‰ЛЫТ‡ r ͇ÔËÎÎfl Ì˚ ÒËÎ˚ ‡‚Ì˚ [97, 98]:

ê2 = 2σ2/r,

(17)

„‰Â σ2 – ПВКЩ‡БМУВ ФУ‚В ıМУТЪМУВ М‡ЪflКВМЛВ ПВК‰Ы О¸‰УП Л ‚У- ‰УИ, НУЪУ УВ ‰Оfl ЪВПФВ ‡ЪЫ ˚ 295 д ‡‚МУ 9 ‰М/ТП [99]. аБ ‚˚-‡КВМЛИ (15) Л (17) ТОВ‰ЫВЪ

P1/P2 = σ12,

Ъ. В. ‰Оfl У‰ЛМ‡НУ‚УИ Н Л‚ЛБМ˚ ФУ‚В ıМУТЪЛ ‡Б ˚‚‡ ТЛО˚, ЩУ - ПЛ Ы˛˘ЛВ ТЪ ЫНЪЫ Ы ‚У‰МУ„У „ВОfl Ф Л ТЫ¯НВ, Ф Л·ОЛБЛЪВО¸МУ ‚ 8 ‡Б Ф В‚УТıУ‰flЪ ‡М‡ОУ„Л˜М˚В ТЛО˚ Ф Л Б‡ПУ ‡КЛ‚‡МЛЛ. иУ- ˝ЪУПЫ Ф Л Б‡ПУ ‡КЛ‚‡МЛЛ „ВОfl ФУОЫ˜‡˛ЪТfl ·УОВВ Н ЫФМУФУ ЛТ- Ъ˚В Л, ТОВ‰У‚‡ЪВО¸МУ, У·О‡‰‡˛˘ЛВ ПВМ¸¯ВИ ПВı‡МЛ˜ВТНУИ Ф У˜МУТЪ¸˛ ТУ ·ˆЛУММ˚В П‡ЪВ Л‡О˚ ФУ Т ‡‚МВМЛ˛ Т Ъ‡НУ‚˚ПЛ Ф Л ТЫ¯НВ. лУ ·ВМЪ˚, ФУОЫ˜ВММ˚В Б‡ПУ ‡КЛ‚‡МЛВП Т ФУТОВ‰Ы˛- ˘ЛП УЪЪ‡Л‚‡МЛВП, Ф Л ‰‡О¸МВИ¯ВИ ТЫ¯НВ ФУ‰‚В „‡˛ЪТfl ТК‡ЪЛ˛,

ВБЫО¸Ъ‡ЪВ ˜В„У Лı ФУ ЛТЪУТЪ¸ ЫПВМ¸¯‡ВЪТfl, ‡ ПВı‡МЛ˜ВТН‡fl Ф У˜МУТЪ¸ ‚УБ ‡ТЪ‡ВЪ. б‡ПУ ‡КЛ‚‡МЛВ Н‡Н ПВЪУ‰ ТУБ‰‡МЛfl ФУ Л- ТЪУИ ТЪ ЫНЪЫ ˚ ТУ ·ВМЪУ‚ ПУКВЪ Ф ЛПВМflЪ¸Тfl ЪУ„‰‡, НУ„‰‡ Ъ В- ·ЫВЪТfl ФУОЫ˜ВМЛВ П‡ЪВ Л‡ОУ‚ Т М‡Л·УО¸¯ВИ ЛУМУУ·ПВММУИ ВПНУТЪ¸˛ Л ‚˚ТУНЛПЛ НЛМВЪЛ˜ВТНЛПЛ ı‡ ‡НЪВ ЛТЪЛН‡ПЛ Л НУ„‰‡ МВЪ ‚˚ТУНЛı Ъ В·У‚‡МЛИ Н Лı ПВı‡МЛ˜ВТНУИ Ф У˜МУТЪЛ.

лОВ‰ЫВЪ Ы˜ЛЪ˚‚‡Ъ¸, ˜ЪУ Ф Л ЛТФУО¸БУ‚‡МЛЛ Б‡ПУ ‡КЛ‚‡МЛfl ‰Оfl ФУОЫ˜ВМЛfl „ ‡МЫОЛ У‚‡ММ˚ı ТУ ·ВМЪУ‚ Н ТЛМЪВБЫ „ВОfl ‰УОК- М˚ Ф В‰˙fl‚ОflЪ¸Тfl УФ В‰ВОВММ˚В Ъ В·У‚‡МЛfl [84], Ъ‡Н Н‡Н ‰‡ОВНУ МВ Н‡К‰˚И „ВО¸ ПУКВЪ ·˚Ъ¸ Т„ ‡МЫОЛ У‚‡М Б‡ПУ ‡КЛ‚‡МЛВП

‚Л‰В ПВı‡МЛ˜ВТНЛ Ф У˜М˚ı „ ‡МЫО. СОfl ЫТФВ¯МУ„У „ ‡МЫОЛ У- ‚‡МЛfl ˝ЪЛП ПВЪУ‰УП „ВО¸ ‰УОКВМ У·О‡‰‡Ъ¸ ˝О‡ТЪЛ˜М˚П ТНВОВЪУП Л П‡ОУИ ПВı‡МЛ˜ВТНУИ Ф У˜МУТЪ¸˛ НУМЪ‡НЪУ‚ ПВК‰Ы ФВ ‚Л˜М˚- ПЛ ˜‡ТЪЛˆ‡ПЛ. щЪЛ У·ТЪУflЪВО¸ТЪ‚‡ У„ ‡МЛ˜Л‚‡˛Ъ Ф ЛПВМВМЛВ Б‡ПУ ‡КЛ‚‡МЛfl Н‡Н ТФУТУ·‡ ЩУ ПЛ У‚‡МЛfl ФУ ЛТЪУИ ТЪ ЫНЪЫ ˚ ТУ ·ВМЪУ‚. ЕУОВВ БМ‡˜ЛЪВО¸М˚В ТЛО˚, ‡Б‚Л‚‡ВП˚В Ф Л ТЫ¯НВ „ВОfl, ФУБ‚УОfl˛Ъ ТЫ˘ВТЪ‚ВММУ ‡Т¯Л ЛЪ¸ Н Ы„ „ВОВИ, ЛБ НУЪУ ˚ı ПУ„ЫЪ ·˚Ъ¸ ФУОЫ˜ВМ˚ „ ‡МЫО˚ УФ В‰ВОВММ˚ı ‡БПВ У‚ Л ПВı‡- МЛ˜ВТНУИ Ф У˜МУТЪЛ. З ˝ЪУП ТП˚ТОВ ПВЪУ‰ ТЫ¯НЛ ‰‡ВЪ БМ‡˜Л- ЪВО¸МУ ·УОВВ ¯Л УНЛВ ‚УБПУКМУТЪЛ ФУОЫ˜ВМЛfl ТУ ·ВМЪУ‚ Т ıУ-У¯ЛПЛ ПВı‡МЛ˜ВТНЛПЛ ı‡ ‡НЪВ ЛТЪЛН‡ПЛ, Л В„У ПУКМУ ВНУПВМ‰У‚‡Ъ¸ ‚ Н‡˜ВТЪ‚В УТМУ‚МУ„У ‰Оfl ТУБ‰‡МЛfl ФУ ЛТЪУИ ТЪ ЫНЪЫ-˚ ТУ ·ВМЪУ‚ ‚ БУО¸-„ВО¸ ЪВıМУОУ„ЛЛ.