ФИ́ЗИКО-ХИМИ́ЧЕСКАЯ МЕХА́НИКА

ФИ́ЗИКО-ХИМИ́ЧЕСКАЯ МЕХА́НИКА, раз­дел кол­ло­ид­ной хи­мии, изу­чаю­щий фи­зи­ко-хи­мич. за­ко­но­мер­но­сти и ме­ха­низм про­цес­сов де­фор­ма­ции и раз­ру­ше­ния твёр­дых тел и дис­перс­ных струк­тур. Воз­ни­к­ла в 1930–40-х гг. и окон­ча­тель­но офор­ми­лась в 1960-х гг., раз­ви­ва­ясь во взаи­мо­свя­зи с фи­зи­ко­хи­ми­ей по­верх­но­сти и ПАВ, тео­ри­ей ад­сорб­ции и сма­чи­ва­ния, со­про­тив­ле­ни­ем ма­те­риа­лов и фи­зи­кой их раз­ру­ше­ния, рео­ло­ги­ей.

В ос­но­ве Ф.-х. м. ле­жит от­кры­тый в 1928 эф­фект ад­сорб­ци­он­но­го по­ни­же­ния проч­но­сти твёр­дых тел (Ре­бин­де­ра эф­фект), на­хо­дя­щих­ся в на­пря­жён­ном со­стоя­нии (рас­тя­же­ние, из­гиб или их со­че­та­ние) в при­сут­ст­вии ад­сорб­ци­он­но-ак­тив­ной сре­ды или в ре­зуль­та­те сма­чи­ва­ния по­верх­но­сти: в слу­чае ме­тал­лов – рас­пла­ва­ми близ­ких по при­ро­де ме­тал­лов; в слу­чае при­род­ных ка­мен­ных или ис­кус­ст­вен­ных не­ор­га­нич. ма­те­риа­лов (гор­ные по­ро­ды, ке­ра­ми­ка, стек­ло) – во­дой; в слу­чае по­ли­мер­ных ма­те­риа­лов – ор­га­нич. рас­тво­ри­те­ля­ми.

В рам­ках Ф.-х. м. раз­ви­то уче­ние о ме­ха­низ­ме дей­ст­вия ПАВ в дис­перс­ных сис­те­мах, а так­же о струк­ту­ро­об­ра­зо­ва­нии и ти­пах кон­так­тов ме­ж­ду час­ти­ца­ми, об­ра­зую­щи­ми струк­ту­ры: не­по­сред­ст­вен­ных (атом­ных) – в по­рош­ках; коа­гу­ля­ци­он­ных (че­рез про­слой­ки жид­кой сре­ды) – в пас­тах, сус­пен­зи­ях и эмуль­си­ях; проч­ных фа­зо­вых кон­так­тах. Струк­ту­ры с фа­зо­вы­ми кон­так­та­ми об­ра­зу­ют­ся в кри­стал­лич. и аморф­ных твёр­дых те­лах и дис­перс­ных ма­те­риа­лах при спе­ка­нии, прес­со­ва­нии, изо­тер­мич. пе­ре­гон­ке, а так­же при вы­де­ле­нии но­вой вы­со­ко­дис­перс­ной фа­зы в пе­ре­сы­щен­ных рас­тво­рах и рас­пла­вах (напр., в ми­нер. свя­зую­щих или по­ли­мер­ных ма­те­риа­лах). Один из эле­мен­тов Ф.-х. м. – тео­рия проч­но­сти по­рис­тых тел и дис­перс­ных струк­тур, оп­ре­де­ляе­мой проч­но­стью ин­ди­ви­ду­аль­ных кон­так­тов ме­ж­ду час­ти­ца­ми и их чис­лом на еди­ни­цу по­верх­но­сти раз­ру­ше­ния. Проч­ность по­рис­тых ма­те­риа­лов мо­жет из­ме­нять­ся от 10 до 10⁸ Н/м².

Для Ф.-х. м. ха­рак­тер­но все­сто­рон­нее изу­че­ние де­фор­ма­ци­он­ных свойств ма­те­риа­лов (в т. ч. в не­ли­ней­ной об­лас­ти), а так­же эф­фек­тов тик­со­троп­но­го раз­жи­же­ния и вос­ста­нов­ле­ния коа­гу­ля­ци­он­ных струк­тур и их рео­ло­гич. свойств.

Ф.-х. м. на­хо­дит ши­ро­кое и раз­но­сто­рон­нее при­ме­не­ние: в про­цес­сах дроб­ле­ния и тон­ко­го из­мель­че­ния; при бу­ре­нии сква­жин, в ме­тал­ло­об­ра­бот­ке в про­цес­сах тре­ния и из­но­са; при по­лу­че­нии дис­перс­ных ма­те­риа­лов. В рам­ках Ф.-х. м. раз­ви­ва­ет­ся уче­ние о ме­ха­низ­ме об­ра­зо­ва­ния и раз­ви­тия тре­щин в ма­те­риа­лах под на­пря­же­ни­ем, пла­сти­фи­ци­ро­ва­ния ме­тал­лов и их ох­руп­чи­ва­ния.