The new science of strong materials

Часть
1
http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/TECHNICS/GORDON.1/PART01.HTM
то связывающие их воедино зацепки
.
Увы
,
и в середине
XIX 
века мудрейший Фарадей ничего не мог сказать о прочности
твердого тела
,
кроме того
,
что она определяется сцеплением между его мельчайшими частицами
.
Он добавлял к этому
,
что вся проблема очень интересна
.
Хотя оба утверждения верны
,
они не многим отличаются от высказываний Лукреция
.
В предыдущей главе приводилась таблица реальных прочностей различных материалов
.
Как и модули упругости
,
для
разных веществ они весьма различны
,
столь же непостоянны и величины прочности химической связи
.
Казалось бы
,
можно предположить
,
что прочность вещества пропорциональна прочности его химических связей
.
Однако на самом
деле это не так
,
и именно в этом одно из отличий прочности и жесткости
.
Действительно
,
модуль Юнга можно связать с
жесткостью химической связи между атомами
,
но для прочности это
,
вообще говоря
,
несправедливо
.
Связь между
атомами железа в стали не тек уж прочна
-
она с легкостью разрушается химически
,
когда железо ржавеет
.
В то же время
механически весьма непрочная ржавчина
(
окись железа
)
обладает прочными химическими связями
.
Другой пример
:
металлический магний прочнее
,
чем окись магния
(
магнезия
),
хотя разница энергий связи прекрасно иллюстрируется при
горении магниевой стружки в кислороде
.
Поэтому попытки связать химическую и механическую прочности могут
привести к грубым ошибкам
.
В самом деле
,
имея сильные химические связи
,
можно без особого труда сделать очень
непрочный
(
или даже совсем лишенный прочности
)
материал
,
но сделать очень прочный материал
,
располагая только
слабыми химическими связями
, -
нельзя
.
Пластики и полимеры
,
которые вошли в обиход в период между двумя мировыми войнами
,
были
,
вероятно
,
первыми
прочными искусственными материалами
,
вышедшими из химических лабораторий
.
Их разработка основывалась на
довольно естественном предположении об особой прочности этих материалов
-
химики наделяли их очень сильными
химическими связями
.
В начале второй мировой войны ко мне пришел работать один весьма способный молодой химик
академического толка
.
Тут же он принялся за работу над созданием особо прочного пластика
,
объяснив мне при этом
,
что
материал должен быть прочнее других
,
потому что он будет основан на более сильных связях и число таких связей будет
больше
,
чем в любом из существующих материалов
.
Так как юноша был действительно очень знающим химиком
,
я ему
верил
.
Так или иначе
,
для создания этих связей понадобилось очень много времени
.
Когда синтез был завершен
,
мы с
трепетом извлекли из формы этот стратегический продукт
.
Но
,
увы
,
он оказался не прочнее куска старого засохшего
сыра
.