Твёрдые частицы в атмосфере и в космосе

Скачать в djvu «Твёрдые частицы в атмосфере и в космосе»


N = 2пга)2    (6.9)


где oi,z — поверхностное натяжение на границе раздела частицы и жидкости.


Если рассматривать только молекулярные и ионные электростатические силы, то силовой барьер Р равен


Р — ~~ |—2з) ,    (6.10)


где § = aD(kTZe)2Vт, а — коэффициент, зависящий от отношения валентностей двух ионов, D —диэлектрическая проницаемость, е — заряд электрона, Z — электронная валентность противоположного иона, 8 — межмолекулярное расстояние, V,п — молярный объем, k — постоянная Больцмана. Согласно этому уравнению, прочность порошков обратно пропорциональна радиусу частиц.


В определении свойств текучести порошков силы трения могут иметь столь же большое значение, что и силы когезии и адгезии, если только частицы каким-либо образом не сцементированы друг с другом. Величину этих сил трудно предсказать теоретически, и обычно необходимо обратиться к эксперименту.


Влияние воздуха на текучесть порошков можно качественно продемонстрировать при помощи простого лабораторного эксперимента. Каменный порошок или другой аналогичный материал насыпается слоем в несколько сантиметров в нижние части двух трубок. В трубки кладется по стальному шарику, например от шарикоподшипника. В одной трубке оставляют воздух при атмосферном давлении, из другой! воздух выкачивается. После этого трубки герметически закрывают и ставят вертикально, а стальные шарики поднимают в верхнюю часть трубок при помощи магнита. Когда шарик в трубке, содержащей воздух, освобождают, он проваливается в порошок, тогда как шарик в другой трубке едва деформирует поверхность порошка. Этот эксперимент показывает, что космический корабль может погрузиться в пыль на земной поверхности, но в такую же пыль на поверхности Луны он может и не провалиться. С другой стороны, опасно отождествлять условия лабораторного эксперимента с лунными условиями.


Попытка получить количественные данные о влиянии воздуха на текучесть порошков была предпринята Солсбери и др. [26, 52]. Образцы распыленных силикатных пород были насыпаны в вакуумную камеру при давлениях Ю-10, 10~9 и 750 мм pm. cm. Породы были отобраны по вероятности их присутствия на лунной поверхности. В их число входили образцы хондрита и тектита, обсидиан, базальт, андезит, дунит и пироксенит. Использовались образцы только со свежими поверхностями. Они измельчались до тех пор, пока диаметры 80% частиц не становились меньше 3 мк, 90% — меньше 17 мк и 99% —- меньше 70 мк.

Скачать в djvu «Твёрдые частицы в атмосфере и в космосе»