Ударная Волна

распространяющаяся со сверхзвуковой скоростью в газе, жидкости или твердом теле тонкая переходная область (фронт), в к-рой происходит резкое увеличение давления, плотности и т-ры. Возникает при взрыве, мощном электрич. Разряде, столкновениях тел, сближающихся со сверхзвуковой скоростью, в фокусе луча лазера и т. П. Рост давления и т-ры во фронте У. В. Происходит за 10-12 - 10-9 с, затем, спустя 10-6 с, происходит "разгрузка" и давление падает до атмосферного. Скорость охлаждения в-ва на этой стадии составляет 108 град/с. Однако вследствие необратимых процессов, происходящих при "ударноволновом" сжатии, т-ра образца не возвращается к исходной, и образец остается нагретым. В реальных условиях весь цикл завершается приблизительно за 10-5 с.

У. В. В газе сопровождается не только увеличением плотности, но и значительным повышением т-ры. В этих условиях происходят разл. Процессы. Возбуждение мол. Колебаний, диссоциация и ионизация молекул и атомов, хим. Р-ции. При сжатии конденсир. В-в во фронте У. В. Возникают огромные тангенциальные напряжения, вызывающие мощные сдвиговые деформации (время развития деформации 10-7 с). Поэтому в твердом теле создаются чрезвычайно высокие концентрации дислокаций и точечных дефектов, разрываются хим. Связи, происходит дробление в-ва (разрушается кристал-лич. Решетка), что способствует протеканию и (или) ускорению разл. Физ.-хим. Превращений. Часто в результате сжатия протекают хим. Р-ции. Так, при воздействии У. В. На неорг. Соед. Были синтезированы нитриды Al, Be, В, Mg, Zr, получены оксид, нитрид и карбид бора, алмазы.

У. В. - эффективный способ повышения каталитич. Активности в-в. Напр., воздействие У. В. На гетерог. Катализаторы может приводить к увеличению их активности и к изменению селективности. Под действием У. В. Полимеры вступают в разл. Хим. Р-ции. Частично разлагаются до исходных мономеров, их мол. Масса уменьшается (как, напр., в случае полиметилметакрилата), претерпевают вулканизацию (дивиниловый, изопреновый, бу-тадиеннитрильный, натуральный каучуки) или глубокие структурные изменения, сопровождающиеся изменением цвета и уменьшением р-римости (полистирол). В условиях У. В. Протекают разл. Р-ции орг. B-B. Такие мономеры, как акриламид, метакриламид, акрилат калия, триоксан, в твердом состоянии образуют полимеры с высокой мол. Массой.

Из аммониевых солей ненасьнц. И насыщ. Карбоновых K-T получают аминокислоты. Последние образуют ди- и полипептиды. Под воздействием У. В. транс -стиль-бен переходит в цмс-изомер. В аналогичных условиях могут протекать р-ции этерификации, циклизации и др. Для изучения превращений в-в в У. В. Часто используют метод ампул хранения. Последние представляют собой метал-лич. Сосуды, в к-рые помещают исследуемые в-ва. У. В. Создают взрывом BB или ударом пластины, движущейся под воздействием взрывных газов. Изменяя конфигурацию фронта У. В., можно менять величину деформации сдвига в-ва. В случае хим. Исследований при "ударноволновом" сжатии давление чаще всего варьирует от 5 до 40 ГПа, а т-ра может принимать значения до 800 К. После прохождения У.

В. Сохраненные в ампуле в-ва обычно исследуют подходящими физ. И физ.-хим. Методами. С помощью У. В. Определяют параметры ур-ний состояния, упруго-пластичные характеристики, исследуют оптич. И элек-трич. Св-ва B-B, изучают кинетику разл. Процессов (см. Ударных труб метод). В пром-сти У. В. Применяют для синтеза сверхтвердых материалов (алмаза, боразона), упрочения металлов, прессования порошков металлов и керамики, сварки металлич. Конструкций. Лит. Бацанов С. С., "Успехи химии", 1986, т. 55, в. 4, с. 579-607. Ададуров Г. А.,там же, с. 555-78. Bergman O. R., В ailey N.F., High pressure explosive processing of ceramicks, Aedermannsdorf - [a. O.], 1987, p. 66-85. Shock compression of condensed matter, ed. By S. C. Schmidt et al., N. Y., 1990. А. А. Жаров.