Содержание к диссертации
Принятые обозначения
Введение Глава 1.Анализ современного состояния исследований электрического разряда в газе между металлическим и электролитическим электродами
1.1.Особенности электрического разряда между цилиндрическим металлическим катодом и плоским металлическим анодом
1.2. Особенности электрического разряда между твердыми и жидкими электродами
1.3. Характеристики паро-воздушного разряда между металлическим катодом и плоским электролитическим анодом
1.4. Перспективы применение многоканального разряда с
1.5. Электролитическими электродами Постановка задачи
Глава 2. 2.1. Экспериментальная установка и методика измерений Высоковольтная экспериментальная установка (выходное напряжение до 4000 В и при токе 10
Глава 3. Высоковольтная экспериментальная установка (выходное напряжение до 1500 В и при токе 1,5 А) Электролитическая ванна Измерительная аппаратура. Методика проведения
экспериментов и оценка точности измерений Результаты экспериментальных исследований
многоканального разряда между струей электролитического катода и металлического анода при атмосферном давлении..
Формы многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и твердым анодом при атмосферном давлении Падение напряжения в струйном электролитическом катоде. Вольтамперные характеристики разряда между струйным электролитическим катодом и твёрдым анодом Вольтамперные характеристики разряда между струйным электролитическим катодом и металлическим анодом- Вольтамперные характеристики разряда между струйным электролитическим катодом и влажным диэлектриком анодом Вольтамперные характеристики разряда между струйным электролитическим катодом и пористым - анодом Распределение температуры, вдоль электролитического катода ; Распределение величины напряжения горения
многоканального разряда Распределение величины тока многоканального разряда Качественная физическая модель многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и
металлическим анодом Устройства для получения многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и твердым анодом; и методы обработки поверхностей Устройства для получения многоканальным разряда со струйным электролитическим катодом Устройство для получения многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и металлическим анодам при атмосферном давлении Устройство для получения многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и диэлектрическим
анодам при атмосферном давлении
4.1.3. Устройство для получения многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и пористым материалом анодом при атмосферном давлении
4.2. Методика локальной очистки с одновременной полировкой
поверхности металлов и сплавов
4.3. Результаты ( локальной очистки с одновременной полировкой поверхности металлов и сплавов с помощью устройств получения многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и твердым анодом при атмосферном давлении
4.4. Результаты создания рельефной поверхности на диэлектриках с помощью устройств получения многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и твердым анодом при атмосферном давлении
4.5. Регрессивная зависимость локальной очистки содновременной полировкой поверхности твердых тел от условий технологического процесса
Выводы
Список использованной литературы
Примечание
Введение к работе
Электрические разряды в газе между металлическими электродами изучены достаточно хорошо [1, 2 и др.]. Одним из способов получения низкотемпературной плазмы является использование парогазового разряда, возникающего между металлическим и электролитическим электродам. В настоящее время такие разряды используются в плазменной технологии для очистки, полировки и нанесения противокоррозионных покрытий [3, 4], а также для нагрева металлов [5-7].
Однако возможности технологических применений генераторов плазмы, с электролитическими электродами ещё мало изучены. Актуальность исследований в этом направлении обуславливается целым рядом причин: дешевизной электролитов, высокой степенью чистоты технологических процессов с применением неравновесной плазмы парогазового разряда с электролитными электродами и др.
В настоящее время практически отсутствуют систематические экспериментальные исследования многоканального разряда между струи сІ электролитическим катодом и металлическим анодом. Существующие устройства и способы получения парогазового разряда с электролитическими электродами имеют ограниченные возможности. Не изучены физические процессы на границе раздела электролитического катода и плазмы, остается практически не исследованным взаимодействие плазмы многоканального разряда с поверхностями металлических тел. Не изучены ВАХ разряда и концентрации электролита. Всё это задерживает разработку генераторов многоканального разряда с электролитическими электродами для практических применений. В связи с вышеизложенным, экспериментальное исследование многоканального разряда между струей электролитического катода и металлического анода, разработка генераторов плазмы и новых технологий представляют собой актуальную задачу. Данная диссертационная работа, состоящая из четырех глав, посвящена решению этих задач.
В первой главе проведен анализ известных экспериментальных и теоретических исследований электрических разрядов, горящих между электролитическим и твердым электродами, а также обсуждаются области их практических применений, сформулированы задачи диссертационной работы.
Во второй главе приведено описание экспериментальной установки. Также описывается экспериментальные установки для получения многоканального разряда между струей электролитического катода и твердого анода при атмосферном давлении. Здесь же приводится измерительная аппаратура, методика проведения экспериментов и оценка точности измерений!
В третьей главе представлены новые формы многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и твёрдым анодом при атмосферном давлении. Приведены результаты исследования: падения напряжения струйного электролитического катода, вольтамперных характеристик (ВАХ) многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и твёрдым анодом; ВАХ многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и влажным диэлектриком анодом; ВАХ многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и пористым анодом; распределение температуры вдоль струйного электролитического катода; распределение величин напряжения и тока горения MP. Приведена качественная физическая модель MP между струйным электролитическим катодом и твердым анодом.
В четвертой главе на основе полученных результатов разработаны и созданы устройства для получения многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и твердым анодом, а также разработана методика модификации поверхности твердых тел при атмосферном давлении. Научная новизна исследований:
1. Впервые установлено:
- горение и распространение многоканальных разрядов вдоль и внутри струи электролитического катода;
- горение и распространение многоканального разряда на поверхности влажных диэлектриков (оргстекло, пластмассы и т.д.);
- горение и распространение многоканального, разряда в объеме влажных пористых тел;
- горение многоканального разряда между микроразрядами в струях и твердым анодом;
- горение многоканального разряда между отрывающейся каплей электролита и твердым анодом;
- развитие электрического пробоя вдоль и внутри» струйного электролитического катода.
2. Выявлены основные формы многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и твердым анодом при атмосферном давлении.
3. Впервые установлено, что значения напряжения и тока многоканального разряда имеют нормальную функцию распределения вероятности.
4. Разработана качественная физическая модель горения многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и твердым анодом в процессе обработки металлов и сплавов
5. Созданы разрядные устройства для получения многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и твердым анодом (обрабатываемое тело) при атмосферном давлении в широком диапазоне параметров U, I, G, dc и /с.
6. Разработаны методики: - локальной очистки с одновременной полировкой поверхности металлов
и сплавов;
- получения рельефной поверхности на твердых телах;
На защиту выносятся следующие положения:
1. Результаты экспериментального исследования:
горения многоканального разряда вдоль и внутри струи электролитического катода;
- горения многоканального разряда между микроразрядами в струе и твёрдым анодом;
- горения и распространения многоканального разряда в объеме влажных пористых тел;
- горения многоканального разряда между отрывающейся каплей электролита и твёрдым анодом;
- горения и распространения многоканального разряда на поверхности
влажных диэлектриков (оргстекло, пластмассы, целлюлоза и древесина);
- развития электрического пробоя вдоль и внутри струйного
электролитического катода.
2. Качественная физическая модель горения многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и твердым анодом в процессе обработки металлов и сплавов.
3. Устройства для получения многоканального разряда между струйным электролитическим катодом и твердым анодом.
4. Методики локальной очистки с одновременной полировкой поверхности металлов и сплавов, создание рельефной поверхности на твердых телах.
