|
а
-
образец с ненагруженными кромками
,
прочность его
320
кГ
/
мм
2
б
-
нагрузка на кромках равна среднему напряжению в образце
,
прочность его
17,5
кГ
/
мм
2
.
Орован измерял прочность мусковита при растяжении
.
Для первого опыта он вырезал из пластинки слюды образец
обычной формы
,
напоминающий очертаниями контур песочных часов
(
рис
. 35,
б
).
Образец был плоским и достаточно
тонким
,
а плоскости спайности
-
параллельными широкой грани образца
.
Такой образец как бы состоял из некоторого
числа листов
,
слабо склеенных между собой
.
Кромки его имели грубые следы механической резки
.
Когда образец
нагружался в испытательной машине
,
эти кромки нагружались в той же степени
,
что и середина
,
так что трещины
начинались на кромках и распространялись в глубину образца обычным путем
.
Прочность
,
полученная на этих образцах
,
была около
17
кг
/
мм
2
,
то есть примерно равнялась прочности обычного стекла
.
Затем Орован испытал ту же слюду
,
но на образцах другой формы
.
Из слюды вырезались прямоугольные пластинки
,
которые были несколько шире
,
чем захваты для крепления образцов в машине
.
Предполагалось
,
что образец будет
нагружен так
,
как показано на рис
. 35,
а
,
то есть кромки его останутся ненагруженными
.
Наружные плоскости образца
,
лежащие на пути передачи нагрузки между захватами
,
должны быть
,
конечно
,
полностью нагруженными
,
а на них
-
царапины и другие концентраторы напряжений
.
Но трещины
,
появившиеся на этих концентраторах
,
едва начав расти
,
упираются на своем пути в относительно слабые плоскости спайности
.
Прочность этих образцов оказалась равной приблизительно
320
кГ
/
мм
2
,
то есть была почти в
20
раз выше
,
чем прочность
образцов
,
в которых трещинам не нужно было пересекать слабые плоскости
.
Это составляет
1,5%
от модуля Юнга
-
цифра весьма внушительная
.
Но вот другой сорт слюды
-
Маргарит
-
имеет вдвое больше электронов связи через
плоскость спайности
,
а потому хрупок и обладает ничтожной прочностью
.
Подобные эксперименты показывают
,
что для материалов такого типа трудно отделить реальную прочность от
хрупкости
,
поэтому введение слабых внутренних поверхностей можно рассматривать как увеличение общей прочности
тела
.
Слюда и асбест не использовались людьми каменного века для изготовления инструментов и оружия
-
плоскости
спайности тянутся в них через весь кусок минерала
,
от одной грани к другой
.
Другой известный с древних времен
минерал
,
нефрит
,
представляет собой мешанину малых плотно упакованных игольчатых кристаллов со слабым
сцеплением на границах
;
его можно считать неорганическим эквивалентом вересковой трубки или бамбукового корня
.
Нефрит поэтому очень вязок и мог бы быть почти идеальным материалом для инструментов и оружия
,
обрабатывайся он
полегче да встречайся в природе почаще
.
Поскольку нефрит нельзя расколоть так же легко
,
как кремень или обсидиан
,
ему придавали нужную форму путем очень
длительной
-
недели и месяцы
-
шлифовки с песком на куске дерева
.
Поэтому очень прочный нефрит оставался
материалом для дорогих поделок
.
Из
-
за дороговизны
,
великолепия и редкости материала самого по себе эти предметы
сохранились в качестве символов престижа
,
когда на сцену выступили металлы
.
Нефрит встречается редко
,
потому что он может кристаллизоваться лишь при определенных геологических условиях
(
температуре и давлении
).
Эти благоприятные условия иногда встречались в складках земной коры
.
Такие области есть
на Дальнем Востоке
,
в Новой Зеландии
,
в Центральной Америке
.
Новозеландское племя маори делало нефритовые
топоры почти на памяти живущего поколения
.
Генрих Гарер
*
рассказывает
,
что в центральной Новой Гвинее топоры до
сих пор делаются из камня
,
похожего на нефрит
;
шлифовка и полировка их требует нескольких месяцев
.
Любопытная
проблема возникла в связи с тем
,
что недавно в Англии было найдено несколько нефритовых топоров
.
Если это не шутка
типа Пилтдауновской
**,
то либо где
-
то в Европе были раньше месторождения нефрита
,
либо топоры должны были
проделать невообразимый путь с Дальнего Востока
.
Однако
,
как заметил Геродот по поводу находки скифских поделок в
Делосе
,
они могли
“
рассеяться
”.
*
H. Harr
е
r,
I come from the Stone Age, Hart-Davis, 1964.
*
Пилтдаун
-
местечко в графстве Сассекс
.
Череп
,
найденный там в
1913
году
,
вплоть до
1953
года считался принадлежавшим
доисторическому человеку
. -
Do'stlaringiz bilan baham: |
