Тиск високий
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Тиск високий

Тиск високий, в широкому сенсі — тиск, атмосферний, що перевищує; у конкретних технічних і наукових завданнях — тиск, що перевищує характерне для кожного завдання значення. Настільки ж підрозділ Д, що умовно зустрічається в літературі. ст на високих і надвисоких.

  Тривало Д, що діє. ст називають статичним, що короткочасно діє — миттєвим або динамічним.

  В тих, що покояться газах і рідинах Д. ст є гідростатичним: на будь-яку вільну поверхню, що граничить із стислим середовищем, діє лише нормальна напруга, величина якої не залежить від орієнтування поверхні і (з точністю до тиску, обумовленого власною вагою стислого середовища) однакова у всьому об'ємі. Тверді тіла володіють кінцевим опором зрушенню (у рідинах при досить повільному вантаженні воно дорівнює нулю), тому напружений стан твердого тіла визначається як нормальною, так і дотичною напругою (напругою зрушення). При стискуванні твердого середовища в ній виникає складна система механічної напруги, яка в загальному випадку змінюється від однієї точки тіла до іншої. Середнім тиском (середньою нормальною напругою) в даній точці тіла називається середнє арифметичне значення нормальної напруги в трьох взаємно перпендикулярних напрямах.

  Перепад середнього тиску в стискуваному телі і напруга зрушення вносить відому невизначеність до експериментально визначуваних значень Д. ст в твердій речовині; Д. ст в цьому випадку називають квазігідростатичним. Чим менше величина напруги зрушення в порівнянні з середньою нормальною напругою, тим ближче квазігідростатичне Д. ст до гідростатичного. Термін «Д. в.» уживається для позначення як гідростатичного, так і квазігідростатичного тиску.

  У фізиці в якості одиниці Д. ст застосовують зазвичай килобар (1 кбар == 10 8 н/м 2 1019,7 кгс/см 2 ) .

  В природі статичні Д. ст існують в першу чергу завдяки дії тяжіння (гравітації). Гравітаційне поле Землі створює в гірських породах статичний тиск, що змінює від атмосферного в поверхневих шарах до ~ 3,5•10 3 кбар в центрі планети. Велика частина Землі знаходиться під дією статичного Д. ст і високих температур, достатніх для зміни фізичних і хімічних властивостей мінералів і мінерального складу гірських порід ( мал. 1 ). Статичне Д. ст в центрі Сонця складає ~ 10 7 кбар, а в центрі зірок білих карликів воно передбачається рівним 10 10 —10 12 кбар.

  Динамічне Д. ст в природних умовах виникає при вибухах, падінні метеоритів, вулканічній діяльності і тектонічних рухах.

  В техніку Д. ст до 3 кбар були отримані при згоранні пороху у вогнепальній зброї ще в 13—14 вв.(століття) Статичні Д. ст такого ж порядку були досягнуті за допомогою насосів і пресів лише в 2-ій половині 19 ст

  Значно удосконалилися методи здобуття Д. ст в 20 ст, зокрема в результаті робіт П. В. Бріджмена . Особливо широко дослідження при Д. ст розвернулися після 2-ої світової війни. У СРСР центром досліджень при статичному Д. ст є Інститут фізики високого тиску АН(Академія наук) СРСР (див. Фізики високого тиску інститут ) .

  Завдяки розвитку техніки Д. ст, що спирається на успіхи машинобудування і металургії, а також на досягнення в створенні і вживанні вибухових речовин, до кінця 1960-х рр. отримані статичні Д. ст до ~ 2•10 3 кбар і динамічні до 10 4 кбар ( мал. 2 ), а при підземних вибухах до ~3 ( 10 4 кбар.

  Область вживань Д. ст дуже широка. У поєднанні з високою температурою Д. ст використовуються в металургії (плющення, кування, штампування, гаряче пресування), в керамічному виробництві, при синтезі і обробці полімерів і в ін. галузях промисловості. При Д. ст синтезують речовини і здійснюють хімічні реакції, які в інших умовах утруднені або неможливі, наприклад синтез аміаку (до 1 кбар, 400°c), синтез метилового спирту (до 0,5 кбар, 375°c), гідрогенізація вугілля (до 0,7 кбар, 500°c) і ін. Велике промислове значення має гидротермальний синтез крупних і досконалих кристалів кварцу (~1 кбар, декілька сотень град.), вживаних як сировина для оптичних виробів і п'єзоелектричних датчиків .

  Інтерес до фізики і хімії Д. ст стимулюється потребами сучасної техніки в матеріалах із спеціальними властивостями (зокрема, абразивних, напівпровідникових і ін.), а також потребами в створенні прогресивних методів обробки металів (див., наприклад, Пресування ) . Багато напрямів досліджень при Д. ст визначаються інтересами теорії твердого тіла і геофізики, розвиток яких зв'язаний із здобуттям нових експериментальних даних про властивості речовин при стискуванні їх до станів з високою щільністю.

  До найбільш відомих досягнень фізики і хімії Д. ст 2-ій половині 20 ст в області статичного тиску відноситься велике наукове і практичне значення, що має, штучне здобуття алмазу (вище 50 кбар і 1400°c), синтез боразона (вище 40 кбар і 1400°c) — з'єднання, по твердості близького до алмазу, а також здобуття щільних кристалічних модифікацій кремнезему (5102) — коусита (від 35 кбар і 750°c і вище) і стішовіта (від 90 кбар, 600°c і вище), що представляють великий інтерес для наук про Землю. В області динамічного Д. ст — мирне і військове використання вибуху, дослідження зміни щільності і фазових переходів у ряді речовин при Д. ст і температурах, недоступних статичним Д. ст

  Поведінка речовин в умовах Д. ст Безпосереднім результатом дії Д. ст є стискування речовини (збільшення його щільності). Під Д. ст енергетично вигідним стає той напрям фізичних і хімічних процесів, який веде до зменшення об'єму всіх взаємодіючих речовин (за умови збереження їх маси, див.(дивися) Ле Шателье — Брауна принцип ).

  Д. ст впливає і на швидкість (кінетику) фізичних і хімічних процесів, причому Д. ст може їх як прискорювати, так і уповільнювати. Прискорення деяких хімічних реакцій спостерігається, наприклад, в газах (завдяки збільшенню частоти зіткнень між молекулами в результаті збільшення щільності), а уповільнення, наприклад, деяких фазових перетворень — в сплавах (із-за зменшення швидкості дифузії зменшення рівноважної концентрації вакансії і т. д.). Тому багато практичних важливих процесів при Д. ст проводяться при високій температурі, яка збільшує рухливість часток і тим самим прискорює досягнення рівноважного стану.

  При стискуванні речовини що діють на нього ззовні сили тиску здійснюють механічну роботу і збільшують тим самим енергію тіла — внутрішню, якщо не відбувається теплообміну з довкіллям ( ізоентропійний процес, що супроводиться нагріванням тіла), або вільну, якщо температура стискуваного тіла не міняється (ізотермічний процес). На практиці до ізотермічних часто відносять процеси статичного стискування, при яких температуру тіла можна вважати постійною. Якщо в результаті стискування температура тіла підвищується, то в нім розвивається більший тиск, чим при ізотермічному стискуванні (при однакових початкових умовах і однаковій мірі стискування, тобто відносній щільності).

  Тиск в газах має теплове походження: воно пов'язане з передачею імпульсу молекулами, що знаходяться в тепловому русі (при їх зіткненнях). У фазах (рідинах, твердих тілах), що конденсують, розрізняють пружну і теплову складові Д. ст Перша, звана «холодним» тиском ( p x ) , пов'язана з пружною взаємодією часток при зменшенні об'єму тіла, а друга — з їх тепловим рухом, обумовленим підвищенням температури при стискуванні. При статичному стискуванні теплова складова багато менше пружною, при стискуванні в сильній ударній хвилі обидві складові порівнянні по величині, їх суму називають «гарячим» тиском ( p r ) .

  Зменшення міжатомних (міжмолекулярних) відстаней при стискуванні приводить кінець кінцем до деформації молекул і зовнішніх електронних оболонок атомів, до зміни характеру міжатомних взаємодій, що неминуче позначається на фізичних і хімічних властивостях речовини. Наприклад, при статичному стискуванні в межах декількох кбар або перших десятків кбар змінюються умови взаємної розчинності газів (див. Розчини ) ; щільність газів порівнюється з щільністю рідин, рідини тверднуть (при кімнатній температурі і тиску до 30—50 кбар ) ; багато кристалічних речовин випробовують перетворення з освітою нових кристалічних форм (поліморфні перетворення); спостерігаються переходи твердих діелектриків і напівпровідників в металевий стан і так далі

  Коли щільність речовини стає в 10 і більше разів вище за щільність твердих тіл при нормальних умовах, що відповідає тиску ~ 10 12 кбар, залежність щільності r від «холодного» тиску наближається до граничної і для всіх речовин виявляється однаковою: r 5/3 ~p x . В принципі, при настільки високому тиску ядра повністю іонізованних атомів можуть зближуватися і, здолавши потенційний бар'єр, вступати в ядерні реакції .

  При досить високому тиску, але температурах нижче за температуру звиродніння речовина переходить у вироджений стан, при якому енергія і тиск не залежать від температури (див. Вироджений газ, Звиродніння температура ).

  Нижче описуються деякі властивості газів, рідин і твердих тіл в експериментально доступному діапазоні Д. ст При Д. ст до 30—50 кбар досліджуються речовини у всіх агрегатних станах. При великих Д. ст головним об'єктом фізичних досліджень є тверде тіло.

  Фізичні властивості індивідуальної речовини в твердому стані можуть бути розділені на три основні групи. До 1-ої групи відносять властивості пов'язані з т.з. явищами на молекулярному рівні: рухом атомів (молекул), точкових дефектів в кристалах, дислокацій і так далі Цими явищами визначаються, наприклад, дифузія, фазові переходи, руйнування під дією механічних навантажень і ряд ін. фізичних властивостей твердого тіла. До 2-ої групи відносять властивості, визначувані характером основного (незбудженого — див.(дивися) Тверде тіло ) стану кристала, тобто взаємним розташуванням атомів, середньою відстанню між ними і коливаннями кристалічної решітки при абсолютному нулі температури: пружність стисливість, електропровідність металів, феромагнетизм . До 3-ої групи — властивості, зв'язані в першу чергу з виглядом елементарних збуджень, що виникають в твердому телі, — квазічастинок ( фононів, екситонів і ін.) і їх взаємодією (наприклад, залежність стисливості, електропровідності, магнітних ефектів від температури, магнітного поля, електромагнітного випромінювання і ін. зовнішніх параметрів). Теоретичний опис останньої групи властивостей можливий лише для тіл, що мають температуру, близьку до абсолютного нуля, тому велике значення мають досліди при Д. ст і наднизьких температурах. Мікроскопічна теорія впливу Д. ст на перші дві групи властивостей розвинена недостатньо, але є досить обширний експериментальний матеріал.

  На мал. 3—6 приведені залежності від тиску об'єму (щільність) речовин в газоподібному, рідкому і твердому станах. Після зняття Д. ст первинний об'єм газів, рідин і твердих тіл (пір, що не містять, і сторонніх включень) відновлюється. Властивість тіл оборотно змінювати свій об'єм під тиском називається стисливістю або об'ємною пружністю. Стисливість обумовлена дією міжатомних сил і тому є найважливішою характеристикою речовини. Найбільшою стисливістю володіють гази. Щільність газів під Д. ст в 10 кбар збільшується в сотні разів (при кімнатній температурі), рідин в середньому на 20—30%, твердих тіл — на 0,5—2%. Із зростанням тиску стисливість зменшується — криві на графіках стають більш пологими. При 30—50 кбар стисливість більшості досліджених рідин розрізняється не більше ніж на 10% і наближається (при не дуже високих температурах) до стисливості твердої фази. Найменш стискувані речовини з найбільш сильним міжатомним зв'язком (наприклад, алмаз, а з металів — тугоплавкий іридій і реній) ( мал. 5, 6 ). При найбільшому досягнутому динамічному Д. ст ( ~3 ( 10 4 кбар ) щільність заліза і свинцю збільшується відповідно в 2,5 і 3,3 разу. Прості речовини (хімічні елементи), що мають більший атомний об'єм, мають і велику стисливість. Атомний об'єм є періодичною функцією атомного номера Z елементу (див. Атом ) . Тому із зростанням тиску періодичність залежності атомного об'єму (і стисливості) від Z згладжується ( мал. 7 ), що відображає зміну будови зовнішніх електронних оболонок атомів і свідчить про зміну фізичних і хімічних властивостей елементів під Д. ст

  Збільшення щільності і зменшення стисливості речовини під Д. ст приводить до зростання швидкості пружних хвиль (швидкості звуку): в металів, іонних кристалів при 10 кбар — на декілька відсотків, в газів — у декілька разів. При динамічному Д. ст в декілька тис. кбар швидкість пружних хвиль в металах зростає приблизно в 2 разу. Із збільшенням щільності газів і рідин зростає їх в'язкість. На відміну від більшості ін. властивостей, залежність в'язкості від тиску має позитивну похідну: при послідовному зростанні Д. ст на певну величину збільшення в'язкості зростає ( мал. 8 ).

  В кристалічних тіл Д. ст збільшує пластичність: при одноосному розтягуванні (стискуванні) руйнування настає, як правило, після більшої деформації, чим при атмосферному тиску. Характер зламу малопластичних металів під Д. ст міняється від крихкого до в'язкого ( мал. 9 ), декілька збільшується і міцність. Це пояснюється тим, що Д. ст сприяє заліку дефектів будови (мікротріщин і ін.) в процесі пластичної деформації кристалічних тіл. При зрушенні під Д. ст в металів і іонних кристалів із зростанням тиску спостерігається зростання опору зрушенню (наприклад, в NACI в інтервалі 10—50 кбар приблизно в 3,3 разу), а в гірських порід і стекол спостерігаються разупрочненіє, втрата сплошності і ін. явища.

  Різка зміна фізичних властивостей, наприклад щільності ( мал. 10 ) або електричного опору ( мал. 11 ), спостерігається в твердих тіл при фазових переходах під Д. ст (поліморфних перетвореннях, плавленні).

  З двох кристалічних модифікацій однієї і тієї ж речовини більшою щільністю володіє модифікація, стійка при вищому тиску. Різниця в щільності двох модифікацій може досягати 30—40%, але в більшості випадків вона менша. На відміну від щільності, електричний опір металів при поліморфних переходах може як зменшуватися, так і зростати. Скачки електричного опору деяких металів (наприклад, Bi і Ba, див.(дивися) мал. 11 ) при поліморфних переходах використовуються для градуювання апаратура Д. ст (див. нижчий). Зазвичай при зниженні Д. ст відбувається зворотне перетворення і речовина повертається в менш щільну модифікацію. Методом рентгенівського структурного аналізу встановлено, що, як правило, під Д. ст утворюються структури, відомі для ін. елементів і з'єднань за нормальних умов. Багато поліморфних перетворень здійснюються при спільній дії Д. ст і високих температур. У цих випадках щільнішу модифікацію часто удається зберегти в нормальних умовах, застосувавши гарт під Д. ст Для цього спочатку різко знижують температуру, а потім тиск (до атмосферного). Гартом користуються, зокрема, при синтезі алмазу, боразона, багатьох мінералів.

  За експериментальними даними про тиск фазових переходів при різних температурах будують т.з. фазові діаграми, що змальовують області стабільності кристалічних модифікацій і розплаву індивідуальних речовин ( мал. 12 ). температура плавлення ( Т пл ) більшості речовин зростає з тиском ( мал. 13 ). В NACI і Kcl, які при атмосферному тиску плавляться при температурі біля 800°c, при динамічному стискуванні плавлення спостерігалося при 3200°c (540 кбар ) і 3500°c (330 кбар ) відповідно. Вельми значно підвищення температури плавлення з тиском в органічних речовин; в бензолу, наприклад, при атмосферному тиску Т пл = 5°С, а при 11 кбар Т пл = 200°c. Відомі т.з. аномальні речовини (H 2 O, Bi, Ga, Ge, Si і ін.), в яких Т пл в певному інтервалі Д. ст знижується із зростанням тиску, оскільки рідка фаза в цих речовин щільніше відповідною їй кристалічній модифікації. Після поліморфного переходу з освітою щільнішої кристалічної модифікації хід кривої плавлення цих речовин стає нормальним (у води, наприклад, вище 2 кбар, в Bi ~ 18 кбар ) .

  Електричний опір ряду металів під Д. ст зменшується (в З, Ag, A1 і ін. на 15—20% при 100 кбар, див.(дивися) мал. 14 ). Якісно це пояснюється зменшенням амплітуди коливань атомів в кристалічній решітці і відповідним зменшенням розсіяння гратами електронів провідності. В лужних, лужноземельних, рідкоземельних металів залежність електричного опору від Д. ст складніше (див. мал. 11 ), що обумовлене зміною під дією тиску форми Фермі поверхні і перекриттям енергетичних зон твердого тіла. В напівпровідників і діелектриків при Д. ст з'являється характерна для металів висока електропровідність (електрони завдяки перекриттю енергетичних зон переходять з т.з. валентної зони в зону провідності). Зміна типа провідності може носити як поступовий (під при 160—240 кбар ) , так і різкий характер (селен близько 130 кбар ) . Тенденція до переходу в металевий стан є, мабуть, загальною для всіх речовин при досить високому тиску. Наприклад, в сірки перехід в металевий стан спостерігається при 200 кбар, для водню обчислене значення Д. ст появи металевої провідності складає ~(1—2)·10 3 кбар, для гідриду літію ~(25—30)·10 4 кбар, гелію ~9 ·10 4 кбар. Інколи зсув енергетичних зон в певному інтервалі тиску викликає зворотний ефект, наприклад металевий ітербій в інтервалі 20—40 кбар поводиться як напівпровідник, а при подальшому підвищенні Д. ст випробовує поліморфний перехід з утворенням нової металевої модифікації.

  Електронна структура твердих тіл під Д. ст досліджується також оптичним метолом і методами, що використовують ряд тонких фізичних ефектів (див. Холу ефект, Циклотронний резонанс, Мессбауера ефект ) . Відомості про електронну будову металів і взаємодію електронів з фонолами під Д. ст дають також дослідження надпровідності. температура переходу металів і сплавів в надпровідний стан під дією Д. ст змінюється: знижується у всіх неперехідних металів (наприклад, в Sn, In, AI, Cd, Zn) і підвищується в ряду перехідних металів (Nb, V, Ta, La, U і ін.) і деяких сплавів. Деякі прості речовини (Si, Ge, Te, Se, Р), що не відносяться до надпровідників при атмосферному тиску, мають при Д. ст надпровідні модифікації. Утворення таких модифікацій в Si, Ge, Te (напівпровідників в нормальних умовах) відбувається, відповідно, при 120, 115 і 45 кбар. До найбільш відомих магнітних ефектів Д. ст відноситься зрушення температури перетворення феромагнетика в парамагнетик ( Кюрі точки, мал. 15 ).

  Способи створення Д. ст Динамічні Д. ст отримують за допомогою вибуху, іскрового розряду, імпульсної зміни магнітного поля і головним чином інерційних методів — гальмування стискуваним тілом ін. тіла, що летить з великою швидкістю.

  При різкому і значному зсуві поверхні тіла, викликаному одним з цих способів, виникає ударна хвиля. Ударне стискування супроводиться значним розігріванням речовини: температура куховарської солі і свинцю, стислих до 1000 кбар, складає -~9·10 3 °C, а міді і вольфраму, відповідно, 1500 і 750°c. При необмеженому зростанні тиску міра стискування за фронтом ударної хвилі не перевершує деякого граничного значення (для металів 5—7 в залежності від температури). Це обумовлено зростанням тиску в основному за рахунок його «теплової» складової. У ізотермічному і ізоентропійному процесах цього обмеження немає.

  Шляхом динамічного стискування можна досягати Д. ст в декілька десятків разів більшого, ніж статичними методами. Проте час дії динамічного тиску обмежується тисячними долями сік ., тоді як в разі статичного Д. ст його можна утримувати протягом годинника і навіть днів при заданому температурному режимі.

  Статичні Д. ст отримують механічними або тепловими методами. По-перше використовують: а) насоси і компресори, якими стискувана речовина (рідина або газ) нагнітається в замкнутий об'єм або проточну систему; відомі конструкції гідравлічних компресорів на тиск до 16 кбар; би) апарати, в яких маса стискуваної речовини залишається постійною (або майже постійною), а об'єм, займаний цією масою, зменшується під дією зовнішніх сил; апарати цього типа дозволяють отримувати максимальні (до ~ 2·10 3 кбар ) статичний тиск, принцип їх дії вельми простий: велика сила, що створюється зазвичай гідравлічним пресом, зосереджується на малій площі, на якій і розвивається Д. ст (див. мал. 16 ).

  В установках по схеме мал.(малюнок) 16 , а (типа «циліндр — поршень») Д. ст створюється в циліндрі, в який під дією зовнішньої сили всовується поршень. У таких апаратах для передачі Д. ст можна застосовувати тверді тіла, рідини і гази. Межа застосовності апаратів типа, змальованого на мал. 16 , а обмежується міцністю матеріалу поршнів з твердих сплавів і складає ~50 кбар.

  Д. ст, що перевершує межу міцності конструкційних матеріалів, досягається вживанням ряду способів посилення конструкцій: 1) підтримкою всієї установки або найбільш навантажених її елементів стислою пластичною речовиною або рідиною; 2) створенням системи напруги стискування в поршнях за рахунок пружної деформації судини, яка у свою чергу скріпляється набором напресованих зовні кілець; 3) зменшенням напруги в стінках судини діленням їх на сектори (многопуансонниє установки, в яких рухливі пуансони є одночасно стінками камери, мал.(малюнок) 16 , би — е) . Комбінація способів 1) і 2) дозволяє підвищити Д. ст в апаратах з циліндровими поршнями до 70— 100 кбар.

  В апаратах з конічними або пірамідальними пуансонами реалізуються всі три способи. Д. ст створюється в них зближенням 2,3,4,6 і більш за пуансони, які змикаються під кутом до напряму дії сили. У цих апаратах для передачі тиску використовують вапняк, тальк, бор і ін. тверді речовини. На установках такого типа проводилися виміри оптичного поглинання (через діамантові пуансони) до 160—170 кбар, ефекту Мессбауера до ~ 250 кбар, стисливості (рентгеноструктурним методом) і електропровідності до 500 кбар. В двоступінчатих многопуансонних апаратах було отримано статичний тиск біля 2•10 3 кбар, при якому досліджувалися необоротні зміни щільності стекол.

  В камерах з твердим стискуваним середовищем Д. ст визначається або розрахунковим дорогою (у камерах по схемі 16 , а), або за допомогою градуювання (у більш складних камерах). Градуювання полягає у встановленні залежності тиску в стислому середовищі від зусилля, прикладеного до пуансонів. Градуювання може, наприклад, вироблятися по скачках електричного опору, супроводжуючих поліморфні переходи в деяких металах. Завдання градуювання камер доки повністю не вирішене.

  В твердому середовищі температури до +1500—3000°C у стаціонарному режимі і вищі — в імпульсному режимі створюються з допомогою внутрішніх електричних нагрівачів (опори). Для здобуття температур від — 196 до 400 °С застосовуються зовнішні нагрівачі і холодильники, а в разі нижчих температур — криогенна техніка .

  Оптичні дослідження здійснюють через вікна, виготовлені з матеріалів, прозорих в певній частині спектру: алмазу, сапфіра, хлористого натрію — в оптичному діапазоні; алмазу, берилія — в рентгенівської області. Рентгенівське і гамма-випромінювання може бути пропущене (у камерах за схемою 16, би) також через зазори між пуансонами.

  В апаратах, заснованих на теплових методах, Д. ст створюється або підвищенням тиску в газах або рідинах при їх нагріванні в замкнутій судині (у окремих установках досягнуті Д. ст в газах до 30—40 кбар ) , або в результаті розширення «аномальних» (див. вищий) рідин при твердінні. Стискуване тіло оточують рідиною, охолодивши яку до твердіння в замкнутому об'ємі, отримують фіксовані Д. ст (в разі води, наприклад, близько 2 кбар ) .

 

  Літ.: Бріджмен П. Ст, Фізика високого тиску, пер.(переведення) з англ.(англійський), М. — Л., 1935; його ж. Новітні роботи в області високого тиску, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1948; його ж, Дослідження великих пластичних деформацій і розриву, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1955; Верещагин Л. Ф., Фізика високого тиску і штучні алмази, в збірці: Жовтень і науковий прогрес, кн. 1, М., 1967, с. 509; Верещагин Л. Ф., Іцкевіч Е. С. і Яковлєв Е. Н., Фізика високого тиску, в збірці: Розвиток фізики в СРСР, кн. 1, М., 1967, с. 430: Дремін А. Н., Бреусов О. Н., Процеси, що протікають в твердих тілах під дією сильних ударних хвиль, «Успіхи хімії», 1968, т. 37, ст 5; Альтшулер Л. Ст, Баканова А. А., Електронна структура і стисливість металів при високому тиску. там же, 1968, т. 96, ст 2; Цикліс Д.С., Техніка физико-хімічних досліджень при високому тиску, 2 видавництва, М., 1958; Рябінін Ю. Н., Гази при великій щільності і високих температурах, М., 1959; Гоникберг М. Р., Високий і надвисокий тиск в хімії, 2 видавництва, М., 1968; Сучасна техніка надвисоких тиску, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1964; Пів Ст, Варшауер Д. [ред.]. Тверді тіла під високим тиском, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1966;

  Бранд Н. Би., Гинзбург Н. І., Надпровідність при високому тиску, «Успіхи фізичних наук», 1969, т. 98, ст 1; Жарків Ст Н., Калінін Ст А., Рівняння стану твердих тіл при високому тиску і температурах, М., 1968; Кормер С. Би., Оптичні дослідження властивостей ударносжатих діелектриків, що конденсують, «Успіхи фізичних наук», 1968, т. 94, ст 4.

  Л. Д. Лівшиц.

Мал. 14. Залежність відносного електричного опору R/r 0 металів від тиску. Значення R/r 0 відкладено по вертикальній осі (R 0 — електричний опір при нормальному тиску, R — при високому тиску).

Мал. 3. Залежність відносної щільності (d = r/r 0 ) газоподібного азоту від тиску р, де r 0 — щільність при 1 am і 0°С.

Мал. 5. Залежність відносного об'єму твердих тіл від тиску.

Мал. 1. Кордони областей існування деяких мінералів. Над межею дани назви фаз високого тиску, під межею — фаз низького тиску. М-код — поверхня Мохоровічича під континентами.

Мал. 8. Залежність в'язкості рідин від тиску при кімнатній температурі.

Мал. 13. Залежність температури плавлення металів від тиску.

Мал. 9. Фотографії зразків стали, розірваних при осьовому розтягуванні в умовах різного гідростатичного тиску у рідині, що оточує зразок (а — атмосферний тиск; би — 8,5 кбар ; у — 16,5 кбар ). Що зменшується від а до в площу поверхні розриву вказує на збільшення пластичності стали із зростанням тиску.

Мал. 6. Зміна щільності деяких металів при ударному стискуванні.

Мал. 16. Схеми апаратів високого тиску: а — апарат «циліндр — поршень»; би — «ковадла» Бріджмена; у — установка з конічними пуансонами; г — «ковадла», занурені в пластичне середовище, стисле до меншого тиску; д і е — установки «тетраедра» і «кубічної» (пуансон, звернений до глядача, не змальований); окремо показана форма стискуваного тіла; 1 — пуансон (поршень); 2 — судина високого тиску; 3 — стискуваний зразок; 4 — середовище, передавальне тиск. Стрілками показані напрями дії сил.

Мал. 4. Залежність відносного об'єму рідини від тиску.

Мал. 2. Експериментально освоєний діапазон тиску і температур: I — пресування в промисловості; II — гидро—термальниє процеси; III — гідростатичний тиск (у газах і рідинах); IV — діапазон тиску, освоєний до 1950—м рр. (Бріджмен); V — статичний тиск (до 200 кбар ) при високих температурах (до 1970—м років); VI — статичний тиск (до 300 кбар ) при наднизьких температурах; VII — тиск, що створюється ударними хвилями (до ~ 104 кбар при температурах зверху 3000° З); VIII — статичний тиск (до ~ 500 кбар ) при кімнатній температурі.

Мал. 12. Фазова діаграма заліза. Показані області існування кристалічних модифікацій заліза (а,d,g і e) і будова відповідних елементарних вічок.

Мал. 10. Зміна об'єму (щільність) деяких простих речовин при поліморфних переходах. Величина вертикальної сходинки на кожній кривій відповідає зміні об'єму при переході.

Мал. 7. Залежність атомних об'ємів V елементів (у см 3 / г—атом ) від порядкового номера Z: а — за нормальних умов; би — при тиску 1 Мбар ; у — обчислені дані для 10 Мбар .

Мал. 15. Зміна температури Кюрі під тиском в різних магнітних матеріалів: 1 — (Mnzn) Fe 2 O 4 , 2 — La 0 , 75 Sr 0 , 25 Mno 3 , 3 — Ni, 4 — сплав Ni—cu (67%ni), 5 — алюмель (94%ni), 6 — Cd, 7 — сплав Fe — Ni(64%fe), 8 — сплав Fe — Ni(70%fe).

Мал. 11. Зміна відносного електричного опору металів, що випробовують поліморфні переходи при високому тиску. Шкала 0—2,0 — для Bi, Pb; шкала 0—5 — для Ba, Fe; шкала 0—100 — для Rb, Ca, Cs.