Пирофорные металлы

Пирофо'рные мета'ллы (от греч. pýr — огонь и phorós — несущий), металлы, способные в тонкораздробленном виде воспламеняться на воздухе. В пирофорном состоянии получены Fe, Со, Ni, Cr, Mn, Ti, V и др. металлы. Пирофорными называются также сплавы, искрящиеся при трении или лёгком ударе; основой их служит сплав церия с др. редкоземельными элементами. Пирофорные сплавы применяются, например, как кремни для зажигалок.

Пирохлоры

Пирохло'ры (от греч. pýr — огонь и chlorós — желтовато-зелёный; некоторые разновидности П. при сильном нагревании становятся желтовато-зелёными), группа минералов, относящаяся к ниоботанталовым сложным окислам. Химический состав непостоянен; приближённая формула: (Ca, Na, U, Ce, Y)_2-m (Nb, Ta, Ti)₂O₆ (OF)_1-m × пН₂О. При этом U, Th, Ce, Y, Fe и др. присутствуют в виде изоморфных примесей, а также в качестве адсорбированных окислов. По составу выделяются многочисленные разновидности П.: уранпилохлор, бетафит, менделеевит (богатые U, Ti и др.), микролит (богатый Ta), обручевит, коппит (богатые редкоземельными элементами) и др. П. встречаются обычно в виде октаэдрических кристаллов кубической системы, а также зёрен, скоплений и т.д., светло-жёлтого, красно-коричневого и от темно-бурого до почти чёрного цветов. Кристаллическая структура типа флюорита. Твердость и плотность П. меняются в зависимости от состава и физического состояния (3—5,5 по минералогической шкале; 3700—5000, у микролита до 6400 кг/м³). П. иногда сильно радиоактивны, часто изменены и относятся к метамиктным минералам.

  Встречаются в пегматитах сиенитового или нефелинсиенитового типа вместе с цирконом, ильменитом, сфеном, кальцитом и др. При значительных скоплениях П. могут использоваться как руда для извлечения ниобия и тантала.

Пироцкий Фёдор Аполлонович

Пиро'цкий Фёдор Аполлонович [17.2(1.3).1845—28.2(12.3).1898], русский изобретатель в области электротехники. В 1866 окончил юнкерский класс Михайловского артиллерийского училища. С 1871 работал в Главном артиллерийском управлении в Петербурге. В 1874 на Волковом поле вблизи Петербурга проводил опыты по передаче электроэнергии на расстояние до 1 км. В 1880 первым в России провёл на ветке Сестрорецкой железной дороги испытания вагона, приводимого в движение электродвигателем, причём токопроводом служили изолированные от земли рельсы, по которым катился вагон.

  Лит.: Белькинд Л. Д., Конфедератов И. Я., Шнейберг Я. А., История техники, М.— Л., 1956.

Пироэлектрики

Пироэле'ктрики (от греч. pýr — огонь), кристаллические диэлектрики, обладающие спонтанной (самопроизвольной) поляризацией, т. е. поляризацией в отсутствии внешних воздействий. Обычно спонтанная поляризация П. не заметна, так как электрическое поле, создаваемое ею, компенсируется полем свободных электрических зарядов, которые «натекают» на поверхность П. из его объёма и из окружающего воздуха. При изменении температуры величина спонтанной поляризации изменяется, что вызывает появление электрического поля, которое можно наблюдать, пока свободные заряды не успеют его скомпенсировать. Это явление называется пироэлектрическим эффектом (пироэлектричеством).

  Типичный П.— турмалин. В нём при изменении температуры на 1° С возникает поле Е ~ 400 в/см. Изменение спонтанной поляризации и появление электрического поля в П. может происходить не только при изменении температуры, но и при деформировании П. Т. о., все П. — пьезоэлектрики (см. Пьезоэлектричество), но не наоборот (см. рис.).

  Существование спонтанной поляризации, т. е. несовпадение центров тяжести положительных и отрицательных зарядов, обусловлено достаточно низкой симметрией кристаллов.

  Особой группой П. являются сегнетоэлектрики. Если нагревать сегнетоэлектрик, то при определённой температуре спонтанная поляризация в нём исчезнет и кристалл переходит в непироэлектрическое состояние (фазовый переход). В области температур, близких к температуре фазового перехода, величина спонтанной поляризации резко меняется с изменением температуры, так что пироэлектрический эффект в этой области особенно велик.

  Существует эффект, обратный пироэлектрическому: если П. поместить в электрическое поле, то его поляризация изменяется, что сопровождается нагреванием или охлаждением кристалла. Изменение температуры при этом прямо пропорционально напряжённости электрического поля: DT ~ Е. Это явление называется линейным электрокалорическим эффектом. Существует и квадратичный электрокалорический эффект, когда изменение температуры ~ E².

  П. используются в технике в качестве индикаторов и приёмников излучений. Их действие основано на регистрации электрических сигналов, возникающих в П. при изменении их температуры под действием излучения (см. Пироэлектрический приёмник).

  Лит.: Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М., Фейнмановские лекции по физике, пер. с англ., [в.] 5, М., 1966, с. 226; Физический энциклопедический словарь, т. 4, М., 1965; Желудев И. О., Основы сегнетоэлектричества, М., 1973.

  А. П. Леванюк, Д. Р. Санин.

Рис. к ст. Пироэлектрики.

Пироэлектрический приёмник

Пироэлектри'ческий приёмник, приёмник электромагнитного излучения, действие которого основано на пироэлектрическом эффекте, т. е. на температурной зависимости спонтанной поляризации пироэлектриков. П. п. относятся к классу тепловых приёмников излучения. П. п. можно рассматривать как генератор напряжения, внутреннее сопротивление которого имеет ёмкостный характер, следовательно он пригоден только для регистрации потоков излучения переменной интенсивности. Чувствительный элемент П. п. представляет собой тонкую пластину пироэлектрика (например, триглицинсульфита, титаната бария, титаната свинца и др.) с электродами, нанесёнными на поверхности, перпендикулярные полярной оси пироэлектрика. Электрод, обращенный к источнику излучения, покрывают слоем поглотителя. Оптические свойства поглощающего покрытия определяют область спектральной чувствительности П. п.: она лежит в диапазоне длин волн от десятых долей мкм до нескольких мм. Предельная чувствительность П. п. постоянна в достаточно широком диапазоне частот, что позволяет применять его при частотах модуляции излучения до десятков Мгц (др. тепловые приёмники могут применяться при частотах модуляции до десятков гц).

  П. п. применяют при изучении быстро меняющихся тепловых процессов, в аппаратуре для спектральных исследований, в дистанционных датчиках температуры, в приборах тепловидения.

  Лит.: Кременчугский Л. С., Сегнетоэлектрические приемники излучения, К., 1971.

  И. А. Левина.