Большая Советская Энциклопедия (ПО)
Шрифт:
Раньше всех был применен дымный П., место и время изобретения которого точно не установлены. Наиболее вероятно, что он появился в Китае, а затем стал известен арабам. Дымный П. начали применять в Европе (в т. ч. и в России) в 13 в.; до середины 19 в. он оставался единственным взрывчатым веществом для горных работ и до конца 19 в. — метательным средством. В конце 19 в. в связи с изобретением т. н. бездымных П. дымный П. потерял своё значение. Пироксилиновый П. впервые был получен во Франции П. Вьелем в 1884, а в России в 1890 Д. И. Менделеевым (пироколлодийный П.) и группой инженеров Охтенского порохового завода (пироксилиновый П.) в 1890—91. Кордитный П. был впервые получен в Великобритании в конце 19 в., баллистный П. предложен в 1888 в Швеции А. Нобелем . Заряды из баллистных П. для ракетных снарядов впервые разработаны в СССР в 30-х гг. и успешно использовались советскими войсками в период Великой Отечественной войны 1941—45 (гвардейские миномёты «Катюша»). Смесевые П. нового состава и заряды из них для реактивных двигателей были созданы во 2-й половине 40-х гг. сначала в США, а затем
Лит.: Серебряков М. Е., Внутренняя баллистика, 2 изд., М., 1949; Корнер Д ж., Внутренняя баллистика орудий, пер. с англ., М., 1953; Паушкин Я. М., Химия реактивных топлив, М., 1962; Сарнер С., Химия ракетных топлив, пер. с англ., М., 1969.
Г. К. Клименко.
Пороховой инструмент
Порохово'й инструме'нт,ручная машина или устройство, приводимое в действие пороховым зарядом. П. и. предназначается для выполнения различных монтажных и слесарных операций: забивки крепёжных деталей (дюбелей) в бетонные, кирпичные, металлические и т.п. элементы сооружений и конструкций для закрепления на них электротехнического, сантехнического и др. оборудования; пробивки отверстий в металлических листах и деталях из профильного проката; для рубки, резки и обжатия металлических профилей, тросов, кабелей и т.п.; клёпки, затяжки резьбовых соединений, запрессовки деталей и т.п. Наибольшее распространение получили строительно-монтажные пистолеты для забивки дюбелей. Такие пистолеты выполняются одно- и многозарядными. Сила удара, как правило, регулируется пороховым зарядом, различным для разных операций. Устройства с пороховым зарядом приводятся в действие обычно ударом молотка. Все П. н. оснащаются специальной блокировкой, предотвращающей случайные самопроизвольные выстрелы.
Достоинства П. и.: независимость их работы от наличия источников энергии, значительное повышение производительности труда в результате их быстродействия, удобство работы и простота обслуживания.
Пороховой ракетный двигатель
Порохово'й раке'тный дви'гатель, простейший вид твёрдотопливного ракетного двигателя , в котором в качестве топлива используется бездымный порох , обладающий большой теплотой сгорания и высоким удельным импульсом. П. р. д. устанавливаются на баллистических ракетах, крылатых ракетах, на самолётах и др. летательных аппаратах в качестве стартовых силовых установок и ускорителей.
Порошин Семен Андреевич
Поро'шин Семен Андреевич [1741 — 12(23).9.1769], русский мемуарист. Из симбирских дворян. Окончил Сухопутный кадетский шляхетский корпус (1758). Издатель и сотрудник журнала «Праздное время, в пользу употребленное», «Ежемесячные сочинения, к пользе и увеселению служащие», в которых печатал стихи, философские, исторические и экономические статьи. В 1762—66 воспитатель цесаревича Павла (будущего императора Павла I). В 1764—65 вёл дневник, который стал ценным источником по истории царского двора, борьбы придворных группировок; опубликовал в журнале «Русская старина» (1881).
Порошковая металлургия
Порошко'вая металлурги'я, область техники, охватывающая совокупность методов изготовления порошков металлов и металлоподобных соединений, полуфабрикатов и изделий из них (или их смесей с неметаллическими порошками) без расплавления основного компонента. Технология П. м. включает следующие операции: получение исходных металлических порошков и приготовление из них шихты (смеси) с заданными химическим составом и технологическими характеристиками; формование порошков или их смесей в заготовки с заданными формой и размерами (главным образом прессованием ); спекание, т. е. термическую обработку заготовок при температуре ниже точки плавления всего металла или основной его части. После спекания изделия обычно имеют некоторую пористость (от нескольких процентов до 30—40%, а в отдельных случаях до 60%). С целью уменьшения пористости (или даже полного устранения её), повышения механических свойств и доводки до точных размеров применяется дополнительная обработка давлением (холодная или горячая) спечённых изделий; иногда применяют также дополнительную термическую, термохимическую или термомеханическую обработку. В некоторых вариантах технологии отпадает операция формования: спекают порошки, засыпанные в соответствующие формы. В ряде случаев прессование и спекание объединяют в одну операцию т. н. горячего прессования — обжатия порошков при нагреве.
Получение порошков. Механическое измельчение металлов производят в вихревых, вибрационных и шаровых мельницах. Другой, более совершенный метод получения порошков — распыление жидких металлов: его достоинства — возможность эффективной очистки расплава от многих примесей, высокая производительность и экономичность процесса. Распространено получение порошков железа, меди, вольфрама, молибдена высокотемпературным восстановлением металла (обычно из окислов) углеродом или водородом. Находят применение гидрометаллургические методы восстановления растворов соединений этих металлов водородом. Для получения медных порошков наиболее часто используют электролиз водных растворов. Имеются и другие, менее распространённые методы приготовления порошков различных металлов, например электролиз расплавов и термическая диссоциация летучих соединений (карбонильный метод).
Формование порошков. Основной метод формования металлических порошков — прессование в пресс-формах из закалённой стали под давлением 200—1000 Мн/м2 (20—100 кгс/мм2 ) на быстроходных автоматических прессах (до 20 прессовок в 1 мин ). Прессовки имеют форму, размеры и плотность, заданные с учётом изменения этих характеристик при спекании и последующих операциях. Возрастает значение таких новых методов холодного формования, как изостатическое прессование порошков под всесторонним давлением, прокатка и экструзия порошков.
Спекание проводят в защитной среде (водород; атмосфера, содержащая соединения углерода; вакуум; защитные засыпки) при температуре около 70—85% от абсолютной точки плавления, а для многокомпонентных сплавов — несколько выше температуры плавления наиболее легкоплавкого компонента. Защитная среда должна обеспечивать восстановление окислов, не допускать образования нежелательных загрязнений продукции (копоти, карбидов, нитридов и т.д.), предотвращать выгорание отдельных компонентов (например, углерода в твёрдых сплавах), обеспечивать безопасность процесса спекания. Конструкция печей для спекания должна предусматривать проведение не только нагрева, но и охлаждения продукции в защитной среде. Цель спекания — получение готовых изделий с заданными плотностью, размерами и свойствами или полупродуктов с характеристиками, необходимыми для последующей обработки. Расширяется применение горячего прессования (спекания под давлением), в частности изостатического.
П. м. имеет следующие достоинства, обусловившие её развитие. 1) Возможность получения таких материалов, которые трудно или невозможно получать др. методами. К ним относятся: некоторые тугоплавкие металлы (вольфрам, тантал); сплавы и композиции на основе тугоплавких соединений (твёрдые сплавы на основе карбидов вольфрама, титана и др.): композиции и т. н. псевдосплавы металлов, не смешивающихся в расплавленном виде, в особенности при значительной разнице в температурах плавления (например, вольфрам — медь); композиции из металлов и неметаллов (медь — графит, железо — пластмасса, алюминий — окись алюминия и т.д.); пористые материалы (для подшипников, фильтров, уплотнений, теплообменников) и др. 2) Возможность получения некоторых материалов и изделий с более высокими технико-экономическими показателями. П. м. позволяет экономить металл и значительно снижать себестоимость продукции (например, при изготовлении деталей литьём и обработкой резанием иногда до 60—80% металла теряется в литники, идёт в стружку и т.п.). 3) При использовании чистых исходных порошков можно получить спечённые материалы с меньшим содержанием примесей и с более точным соответствием заданному составу, чем у обычных литых сплавов. 4) При одинаковом составе и плотности у спечённых материалов в связи с особенностью их структуры в ряде случаев свойства выше, чем у плавленых, в частности меньше сказывается неблагоприятное влияние предпочтительной ориентировки (текстуры), которая встречается у ряда литых металлов (например, бериллия) вследствие специфических условий затвердевания расплава. Большой недостаток некоторых литых сплавов (например, быстрорежущих сталей и некоторых жаропрочных сталей) — резкая неоднородность локального состава, вызванная ликвацией при затвердевании. Размеры и форму структурных элементов спечённых материалов легче регулировать, и главное, можно получать такие типы взаимного расположения и формы зёрен, которые недостижимы для плавленого металла. Благодаря этим структурным особенностям спечённые металлы более термостойки, лучше переносят воздействие циклических колебаний температуры и напряжений, а также ядерного облучения, что очень важно для материалов новой техники.
П. м. имеет и недостатки, тормозящие её развитие: сравнительно высокая стоимость металлических порошков; необходимость спекания в защитной атмосфере, что также увеличивает себестоимость изделий П. м.; трудность изготовления в некоторых случаях изделий и заготовок больших размеров; сложность получения металлов и сплавов в компактном беспористом состоянии; необходимость применения чистых исходных порошков для получения чистых металлов.
Недостатки П. м. и некоторые её достоинства нельзя рассматривать как постоянно действующие факторы: в значительной степени они зависят от состояния и развития как самой П. м., так и др. отраслей промышленности. По мере развития техники П. м. может вытесняться из одних областей и, наоборот, завоёвывать другие. Впервые методы П. м. разработали в 1826 П. Г. Соболевский и В. В. Любарский для изготовления платиновых монет. Необходимость использования для этой цели П. м. была обусловлена невозможностью достижения в то время температуры плавления платины (1769 °С). В середине 19 в. в связи с развитием техники получения высоких температур промышленное использование методов П. м. прекратилось. П. м. возродилась на рубеже 20 в. как способ производства из тугоплавких металлов нитей накала для электрических ламп. Однако развивавшиеся в дальнейшем методы дугового, электроннолучевого, плазменного плавления и электроимпульсного нагрева позволили получать не достижимые ранее температуры, вследствие чего удельный вес П. м. в производстве этих металлов несколько снизился. Вместе с тем прогресс техники высоких температур ликвидировал такие недостатки П. м., ограничивавшие её развитие, как, например, трудность приготовления порошков чистых металлов и сплавов: метод распыления даёт возможность с достаточной полнотой и эффективностью удалить в шлак примеси и загрязнения, содержавшиеся в металле до расплавления. Благодаря созданию методов всестороннего обжатия порошков при высоких температурах в основном преодолены и трудности изготовления беспористых заготовок крупных размеров.