Issn 2306-7365 Ғылыми журнал 1996 жылдың қарашасынан бастап екі айда бір рет шығады

125 
 
    
 
              АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013 
 
 
УДК 666.11.01. 539. 3
 
И.И.ФАТОЕВ  
кандидат технических наук, доцент 
Бухарский инженерно-технический институт высоких технологий 
Республика Узбекистан 
 
У.С.БЕКОВ 
стажёр 
Бухарский инженерно-технический институт высоких технологий 
Республика Узбекистан 
 
ДОЛГОВЕЧНОСТЬ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СТЕКОЛ В ВОДЕ ПРИ 
РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ И ВИДАХ НАПРЯЖЕННОГО 
СОСТОЯНИЯ 
 
Интерес  к  исследованию  долговечности  под  нагрузкой  при  сложных 
видах нагружения, а также изучению закономерностей разрушения хрупких 
аморфных материалов очевиден как с научной, так и с практической точек 
зрения.  В  практическом  отношении  необходимо  знать  для  каких 
материалов,  и  при  каких  условиях  испытания  остаётся  справедливым 
уравнение  Журкова  и  как  его  можно  использовать  в  целях  прогнозирования 
долговечности изделия под нагрузкой в реальных условиях эксплуатации. 
 
 
Ключевые  слова:  стекло,  температура,  механическая  прочность, 
диффузия,  аморфные  материалы,  конструкционные  материалы,  уравнение 
Журкова, долговечность. 
 
Исследованию  такого  сложного,  но  вместе  с  тем  практически  важного 
вопроса как температурно-временная зависимость прочности неорганических 
стекол в усложненных условиях нагружения, посвящено ограниченное число 
работ  [1-5].  Так,  в  [2]  исследована  временная  зависимость  прочности  трех 
видов  стекол  при  растяжении  и  изгибе.  Отмечают,  что  независимо  от 
химического  состава  и  структуры  стекла  наблюдается  прямолинейная 
зависимость  между  логарифмом  долговечности  (lgτ)  и  механическим 
напряжением (σ). 
Наиболее  подробно  изучено  влияние  влаги  на  прочность  силикатных  и 
кварцевых  стекол  [3,  4].  Показано,  что  механизм  воздействия  воды  на 
прочность  стекла  может  быть  не  только  диффузионным,  но  и 
гидролитическим [4]. 
Следует  особо  отметить,  что  центральное  место  в  исследовании 
механических  свойств  хрупких  аморфных  материалов,  в  том  числе  и 
неорганических  стекол,  занимает  проблема  увеличения  их  прочности.  На 
механическую прочность неорганических стекол влияет не только состояние 
поверхности  и  технология  приготовления  материала,  но  и  температура, 
скорость  деформирования,  вид  напряженного  состояния  и  среда в которой  

126 
 
  АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013 
 
они эксплуатируются. Так как неорганические стекла обладают относительно 
низкой  прочностью,  то  были  разработаны  ряд  методов  для  их  упрочнения. 
При  этом  самым  эффективным  оказался  метод  совмещения  закалки  [5]  и 
травления стекол в серной кислоте [6]. Показано, что прочность закаленных 
стекол  зависит  от  продолжительности  закалки,  характера  распределения 
внутренних  напряжений  и  вида  испытаний.  В  [6] высокая  прочность  стекол 
достигнута  путем  травления  их  в  серной  кислоте.  В  цитируемых  работах 
показано, что прочность травленых образцов не уменьшается после четырех 
месяцев выдержки их как в атмосферных условиях, так и в жидкой среде. 
В  [3]  путем  вакуумирования  образцов  с  целью  удаления  влаги  из 
поверхности стекла достигнута прочность в 2,5 раза выше, чем на воздухе. В 
жидких  агрессивных  средах  характер  временной  зависимости  прочности 
материалов  резко  изменяется  по  сравнению  с  временной  зависимостью, 
полученной на воздухе [3]. 
Анализ  литературных  источников  показывает  [1-7],  что  условия  опыта 
(вид  напряженного  состояния,  температура,  среда,  скорость,  деформации  и 
др.)  могут  влиять  на  закономерности  кинетических  характеристик  и  даже 
приводить  к  существенным  изменениям  в  механизмах  разрушения  и 
деформации [8].  
Образцы  при  изгибе  испытывались  следующим  образом:  плоские 
образцы  свободно лежали  между  двумя  опорами,  при  этом  нагрузка  Р  была 
приложена  перпендикулярно  к  поверхности  в  середине  образца.  Радиусы 
кривизны  вдавливающего  наконечника  и  опоры  составляли  1  и  2  мм, 
соответственно. Расчет напряжения σ при изгибе и кручении производился по 
формуле [9]: 
2
2
2
u
u
dM
M
bh
d
           (1) 
 
2
4
3
k
t
k
dM
M
d
d
           (2) 
где  b  и  h  –  ширина  и  толщина  пластинки,  соответственно;  d  –  диаметр 
образца; φ – угол загиба образца; 
 - отношение угла закручивания к длине 
образца; M
u
 и M
k
 – изгибающий и крутящий моменты, соответственно. 
Вторые 
слагаемые 
в 
уравнениях 
(1) 
и 
(2) 
определялись 
экспериментально  путем  отработки  диаграмм  изгибающего  (M
u
  =  f(φ))  и 
крутящего (M
k
 = f(
)) моментов. 
Испытание  на  кручение  проводилось  путем  приложения  к  образцу 
крутящего  момента.  Крутящий  момент  создавался  весом  грузов, 
подвешенных на шнурах, протянутых под углом 45
0
 через блоки. 
Расчет  напряжения  при  центральном  изгибе  и  растяжении 
производились по формуле: 

127 
 
    
 
              АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013 
 
 
2
3
2
Pl
bh
           
(3) 
1
P
S
           (4) 
где  S  –  поперечное  сечение  образца;  ε  –  относительное  удлинение  образца 
при растяжении. 
Так  как  для  хрупких  тел  второе  слагаемое  в  (2) 
1
k
dM
d
,  то  расчет 
напряжения  при кручении имеет вид: 
3
3
16
16
k
t
M
P
R
d
d
           (5) 
 
где M
k
 = P·R – крутящий момент; R – длина плеча. 
Полученные  данные  показывают  (рис.  1),  что  независимо  от  вида 
напряженного  состояния  зависимость  lgτ  от  главного  нормального 
напряжения  (σ
1
)  является  прямолинейной  и  описывается  уравнением 
долговечности [10]. 
1
Ae
           (6) 
где А и α – постоянные величины. 
Поскольку  стекло  чувствительно  к  способу  получения,  состоянию 
поверхности  и  даже  к  форме  образца,  то  сравнение  кручения  и  растяжения 
стержней  с  изгибом  пластин  равносильно  сравнению  разных  материалов. 
Кроме  того,  изгиб  вызывает  сжатие  верхнего  слоя  образца  [10],  т.е. 
уменьшается вероятность разрушения с верхней поверхности образца.  
Вид  наклонной  зависимости  lgτ=  f(σ
1
)  при  изгибе  свидетельствует  о 
временном  характере  разрушения  и  в  данном  случае.  Наиболее 
чувствительным  к  виду  напряженного  состояния  и  температуре  среды 
оказался  структурно-чувствительный  коэффициент  (γ),  входящий  в 
уравнение  долговечности  Журкова  [1].  Анализ  работы  [11]  показывает,  что 
значение  γ  при  растяжении  и  кручении  наибольшее,  а  при  изгибе  ПС 
наименьшее.  По  мнению  авторов,  при  растяжении  и  кручении  в  образце 
создаются  большие  перенапряжения,  чем  при  изгибе,  и,  следовательно, 
вероятность разрыва связей в первом случае наибольшая. 
Результаты,  полученные  при  одновременном  воздействии  воды  и 
механических нагрузок в условиях изгиба и кручения представлены на рис. 1. 
Видно,  что  при  испытании  стекол  в  жидкой  среде  не
 
соблюдается 
экспоненциальная  зависимость  lgτ=  f(σ
1
), а  различие  между  долговечностью 
стекла в воде и на воздухе тем больше, чем меньшее напряжение приложено 
к  образцу.  При  относительно  высоких  напряжениях,  соответствующих 
времени жизни 1 – 2 с, кривые сходятся, т.е. среда не успевает проявиться за 
данный  промежуток  времени.  При  относительно  меньших  напряжениях 
влияние воды проявляется на прочность стекла. 

128 
 
  АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013 
 
 
Рисунок 1. Зависимость долговечности стекла от напряжения при совместном действии воды и 
механических нагрузок при изгибе: ∆ - 293 К на воздухе,   - 293 К, х – 313 К, о – 333 К в воде. 
 
Молекулы  среды  адсорбируются  на  поверхности  материала,  а  их 
диффузия  внутрь  облегчается  присутствием  дефектов  структуры.  Влага 
может не только ускорять развитие трещин, снижая поверхностную энергию 
их  образования  [13],  но  и  понижать  энергию  активации  элементарного  акта 
разрыва  связи,  химически  реагируя  с  ней  [2,4].  Следовательно,  чем  более 
дефектно  стекло  данного  состава,  тем  более  выражено  должно  быть 
отклонение  от  кривой,  полученной  на  воздухе  или  в  вакууме.  Отсюда 
следует,  что  разные  виды  напряженного  состояния  могут  давать  разный 
эффект в воде из–за различия в условиях образования трещин на поверхности 
под  напряжением.  Действительно,  при  изгибе  отличия  от  исходной  кривой 
больше,  чем  при  кручении,  что  можно  представить  как  следствие  больших 
деформаций  сдвига  при  кручении  (залечивание  трещин),  чем  при  изгибе 
(нижняя поверхность находится под действием растягивающих напряжений, 
способствующих  раскрытию  трещин  и  более  быстрому  проникновению 
молекул воды). 
Из  представленных  на  рис.  1    экспериментальных  данных  видно,  что  с 
изменением температуры среды от 293 до 333
0
 К, прочность и долговечность 
стекла  изменяются  несущественно.  Вероятно,  температура  ускоряет 
интенсивность  проникновения  молекул  воды  в  стекло.  Слабо  выраженная 
зависимость  долговечности  от  температуры  характерна  для  хрупкого 
состояния  многих  материалов,  что  объясняется  уменьшением  подвижности 
молекулярной структуры и изменением скорости локальной деформации [8]. 
Экспериментально установлено [14], что стекло, одно из самых хрупких 
и широко применяемых материалов, в типичных для эксплуатации условиях 
подчиняется  тем  же  прочностным  закономерностям,  что  и  другие  тела 
(металлы,  кристаллы  и  полимеры) в хрупком   состоянии:  явная  временная  

129 
 
    
 
              АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013 
 
 
зависимость  прочности  при  сложных  видах  напряженного  состояния, 
проявление  критерия  нормальных  напряжений  и  слабое  влияние 
температуры.  Специфика  структуры  стекла  проявляется  в  сильном  влиянии 
влаги на прочность в ярко выраженной зависимости прочности от состояния 
поверхности и в сравнительно высоких температурах хрупких свойств стекла 
по сравнению с другими материалами. 
Таким  образом,  общность  закономерностей,  наблюдаемых  для  тел 
разных  классов,  позволяет  прогнозировать  поведение  стекла  при  изменении 
условий  эксплуатации  по  известным  представлениям  и  моделям, 
установленным для других хрупких материалов. 
 
ЛИТЕРАТУРА 
1.
 
Регель  В.Р.,  Слуцкер  А.И.,  Томашевский  Э.Е.  Кинетическая  природа 
прочности твердых тел. – М.: Наука, 1974. – 560 с. 
2.
 
Нарзуллаев Б.Н. ДАН Тадж.ССР. 1961.  –№2.  – С. 3-8. 
3.
 
Витман  Ф.Ф.,  Берштейн  В.А.,  Пух  В.П.  –  В  кн.:  Прочность  стекла.  –  М.: 
Мир, 1969. - С. 7-30. 
4.
 
Берштейн В.А. – В кн.: Проблемы прочности и пластичности твердых тел. – 
Л.: Наука, 1979. –С. 212-225. 
5.
 
Бартенев Г.М. ЖТФ. 1951. – Т. 21. –№5. – С. 579-588. 
6.
 
Левин Б.Я. ЖТФ. 1958. – Т. 28. –Вып 8. –С. 1734-1739. 
7.
 
Хукматов А.И., Сиатмов С. ФХММ, 1982. –Т. 18. –№1. – С. 155-117. 
8.
 
Степанов  В.А.,  Песчанская  Н.Н.,  Шпейзман  В.В.  Прочность  и 
релаксационные явления в твердых телах. – Л.: Наука, 1984. – 244 с. 
9.
 
Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. В 2-х томах. –Т. 1. /Пер. с 
анг. Под ред. Г.С.Шапиро. – М.: ИЛ, 1954. – 617 с. 
10.
 
Журков С.Н., Нарзуллаев Б.Н. ЖТФ, 1953. –Т. 23. –№10. –С. 1677-1689. 
11.
 
Нарзуллаев Б.Н., Ҳукматов А.И., Эрфан П.Г. ФХММ, 1971. –Т. 7. –№2. –С. 
45-49. 
12.
 
Скупская Э.В. ФХММ, 1971. – т. 7. –№6. – С. 92-94. 
13.
 
Бартенев Г.М. Строение и механические свойства неорганических стекол. – 
М.: Стройиздат, 1966. – 216 с. 
14.
 
Хукматов А.И., Назаров Д., Ситамов С., Фатоев И.И. ДАН РТ, 1992. –Т. 35. 
–№7-8. –С. 345-348. 
 
РЕЗЮМЕ 
Әртүрлі кластардағы денелер үшін байқалатын заңдылықтардың орталығы өзге сынғыш 
материалдар  үшін  қалыптасқан  белгілі  көзқарастар  мен  үлгілер  бойынша  пайдалану 
шарттарын өзгерткен кездегі шынының табиғатын болжауға мүмкіндік береді. 
(Фатоев  И.И.,  Беков  У.С.  Анорганикалық  шынының  судағы  және  түрлі 
температурадағы төзімділігі және шиеленісті күйдегі көріністері
) 
 
SUMMARY 
        Thus,  community  of  the  conformities  to  law,  looked  after  for  the  bodies  of  different  classes, 
allows  to  forecast  behavior  of  glass  at  the  change  of  external  environments  on  well-known 
presentations and models set for other fragile materials. 
(Fatoev I.I., Bekov U.S. Longevity of Inorganic Glasses in Water at Different Temperatures and 
Types of the Tense State) 

130 
 
  АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013 
 
УДК 573.152.182       
Б.А.ХАЛМУРЗАЕВА 
кандидат биологических наук, 
доцент  КИПУДН 
 
З.Р.АХМЕДОВА 
доктор биологических наук, профессор 
Инс-т Микробиологий АН РУз 
 
З.С.ДИЛЬДАБАЕВА 
магистрант КИПУДН 
 
МИКРОФЛОРА ПОЧВЫ ПОСЕВНЫХ ПЛОЩАДЕЙ ПОД ПШЕНИЦЫ 
И ХЛОПЧАТНИКА 
 
Проведенные  эксперименты  выявляли  о  поселении  и  распространении 
сотни  тысяч  клеток  грибов  на  грамм  тканей  растений  хлопчатника  и 
пшеницы.   Доминирующей  микрофлорой  изучаемой  нами  почвы  под 
хлопчатником и пшеницей оказались фитопатогенные бактерии и грибы.  
Оказалось,  что  у  каждого  растения,  преобладающая  эпифитная 
микрофлора была различной по видимому составу.  Определение количества 
микроскопических  грибов  показало,  что  они  составляют  незначительную 
долю  в  общей  численности  микробного  поселения,  хотя  в  отдельных 
почвенных  образцах,  количество  их  достигает  15-25  тыс.КОЕ/г  почвы. 
Среди  них  наиболее  широко  распространены  грибы  из  рода  Trichoderma, 
Fusarium, Aspergillus, Penicillium. 
 
Ключевые слова: микрофлора, штаммы, грибы, бактерии, актиномицеты, 
пшеницы, хлопчатник, почва, фермент. 
  
Республика 
Казахстан 
является 
высокоразвитой 
аграрной 
индустриальной  страной   в  Средне-Азиатском  регионе,  где  с  начало  года 
независимости  высокими  темпами  развивается  демографический  прирост 
населения,  бурное  развитие  тяжелой  и  легкой  индустрии,  сельского 
хозяйства,  разнообразия  продуктов  промышленности,  высокая  солнечная 
инсоляция,  экологический  кризис  Аральского  Моря  и  др.  факторы 
несомненно  отрицательно  влияют,  причем  бурными  темпами  на  природу, 
окружающую среду. С другой стороны,  различные отходы промышленности 
(химические,  фекальные,  пластмассовые,  жировые  и  т.д.)  и  сельского 
хозяйства  (растительные  отходы,  навозы  различных  типов)  ежегодно 
накапливающиеся несколько миллиардами  тонн попадают в почву, воду, где 
они  должны  разлагаться  до  составляющих  их  веществ  и  вовлечься  в 
круговорот природных веществ. Именно и здесь приходят на помощь  

131 
 
    
 
              АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013 
невидимые  труженики  земли-микроорганизмы,  среди  которых  основное 
место по численности  занимают грибы [1, 2, 3, 4].              
Грибы,  находясь  в  большом  разнообразии  во  всех  нишах  природы, 
выполняют  различные  функции,  благодаря  их  мощной  ферментной  системе.   В 
частности, грибы имеют непосредственное отношение в увеличении плодородия 
земли  и  повышении  урожайности  сельхозкультур  и  т.д.  Следует  отметить,  что 
хлопчатник  и  пшеница  на  сегодняшний  день  являются  одним  из  главных 
сельскохозяйственных  культур  возделываемых  Южного  региона  Казахстана, 
имеют важное стратегическое значение, как в отношении получения хлопкового 
волокна,  масла,  пищевой  муки,  крахмала,  так  и  для  получения  разнообразных 
ценных  веществ  пищевого  назначения.  К  сожалению,  заболевания  вызываемые 
грибами-фитопатогенами  наносят  огромный  ущерб  в  их  возделивании,  снижая 
урожайность, или вызывая гибелиь растений в различных стадиях  вегетативного 
роста. 
В  связи  с  этим,  одним  из  важнейших  условий  развития  отечественной 
ферментной 
промышленности 
является 
выявление 
продуктивных 
и 
высокоактивных,  причем  термостабильных   штаммов  грибов  местного  региона, 
изучение  их  ферментной  системы  и  получение  из  них  различных  ферментных 
препаратов,  разработка  практических  основ  их  стабилизации  и  использования, 
что  является  предпосылкой  для  успешного  решения  ряда  важных 
производственных, экономических и экологических  задач Республики. 
Целью настоящей работы являлось:-изучение микофлоры почвы с посевных 
площадей под пшеницы и хлопчатника; поиск активных продуцентов ферментов 
среди выделенных грибов, обладающих высокой гидролитической активностью.  
Изучение микробиологических свойств почв показали, что развитие микрофлоры 
зависит  от  степени  засоления,  механического  состава  и  культурального  их 
состояния.  Общее  количество  микроорганизмов  (бактерии,  актиномицеты, 
грибы)  развивающихся  на  органическом  источнике  азота  (на  МПА 
аммонифицирующие)  в  зависимости  от  почвенных  условий  варьируют  в 
пахотном слое от 1,1 до 2,8 млн КОЕ/г.                           
Данные исследования показывают, что общее количество микроорганизмов 
в  новоорошаемых  почвах  под  пшеницей,  хлопчатником  довольно  высокое, 
наименьшее 
в 
слабо 
засаленных 
почвах.  
Наибольшее 
количество 
аммонификаторов  обнаруживалось  при  повышенном  содержании  гумуса  под 
хлопчатником  –  2,8  млн.  Кое/г,  под  пшеницей  –  1,7  млн.  КОЕ/г 
почвы. Результаты посева слабо и сильнозасоленных почв из различных районов 
занятых  под  пшеницей,  хлопчатником  (Толебийского,  Сарыагашского  районов) 
выявили  специфичность  распространения  спорообразующих  бактерий  и 
аммонификаторов. На среднезасоленных участках содержание микроорганизмов 
выше, причем, количество споровых здесь ниже [5, 6].  
Доминирующей  микрофлорой  изучаемые  нами  почвы  под  хлопчатником  и 
пшеницей  оказались  фитопатогенные  бактерии  и  грибы. Проведенные 
эксперименты  выявляли  о  поселении  и  распространении  сотни  тысяч  клеток 
грибов  на  грамм  тканях  растений  хлопчатника  и  пщеницы.   Оказалось,  что  у 
видимому составу.  

132 
 
 
  АХМЕТ ЯСАУИ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ХАБАРШЫСЫ, №1, 2013 
При высеве разведений на элективные среды изолятов из почв пшеницы на 
среде Чапека чаще выделяются грибы из рода Penicillium, Fusarium, Asрergillus 
и Muсor (табл.1) 
 
Таблица.1. Содержание микроорганизмов в почвах под пшеницы  
Общее 
количетсво 
Aspergillu
s 
Alternari
a 
Fusarium  Penicillium  Muco
r 
Trichoderma 
Cladosporiu
m 
82 
30 
2 
10 
20 
20 
+- 
 
Из данных табл. 1 видно, что микробный пейзаж в доминирующем отношении из 
82-микроскопических грибов были следующими родами:  
Aspergillus >   Penicillium  >   Mucor  >  далее  в  незначительном  количества  
род Alternaria. 
Состав микрофлоры корневой системы сорта хлопчатника «Мақтарал-30 35» 
пшеницы  «Мироновский-405» 
Данные исследования показывают, что общее количество микроорганизмов 
под пшеницей и хлопчатником довольно высокое. По содержанию спороносных 
бактерий  более  богаты  были  почвы  под  пшеницей,  хлопчатником.  Одним  из 
самых  распространённых  форм  спорообразующих  бактерий  оказались: 
Bac.idosus,  Bac.mesentericus.  Необходимо  отметить,  что  Bac.mesentericus, 
Bac.mucoides встречаются в большом количестве лишь в богатых органическими 
веществами  под  пшеницей,  хлопчатником  (табл.2).   Микроскопические  грибы 
принимают участие в разрушении всех разнообразных органических соединений 
в  почвах.  К  сожалению,  среди  грибов  имеется  много  патогенных  форм, 
вызывающих болезнь растений. 
 
Таблица  2.  Общая  численность  микрофлоры  по  фазам  роста  сорта  испытуемых 
растений (тыс. на г почвы, период 3-4 настоящих листьев)
 

жүктеу/скачать 6,74 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: