Структурно-фазовые превращения в поверхностных слоях Cu, Ni, Mo под действием однократных электрических разрядов

• Автор: Пугачевский, Максим Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 135 с. : ил.

к СОДЕРЖАНИЕ

1. ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РАЗРЯДОВ НА

ПОВЕРХНОСТЬ МЕТАЛЛОВ

1.1. Виды электрических разрядов

1.2. Характеристики электрических разрядов

1.3. Тепловое воздействие электрического разряда на металлы, как источника концентрированного потока энергии
1.4. Исследование микроструктуры металлов, подвергнутых воздействию электрических разрядов :

1.5. Изменение химического и фазового составов поверхностных слоев

1 1.6. Основные модели формирования поверхностного слоя при

электроискровом воздействии

1.7. Выводы из анализа литературных данных

2. МЕТОДИКА ПОЛУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ
2.1. Установка для исследования области воздействия однократных электрических разрядов на металлы
2.2. Материалы и методика проведения эксперимента в воздушной
► среде и в вакууме
2.3. Металлографические исследования
2.4. Просвечивающая электронная микроскопия
2.5. Рентгеноспектральный микроанализ
2.6. Растровая электронная микроскопия
3. ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ
СЛОЕВ МЕТАЛЛА В ОБЛАСТИ ВОЗДЕЙСТВИЯ РАЗРЯДА
3.1. Анализ энергетических и временных параметров разряда
' 3.2. Внешний вид области воздействия на катоде

3.3. Исследование микроструктуры в области воздействия однократного разряда
3.4. Определение температурного поля катода
3.5. Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТНОГО И ФАЗОВОГО СОСТАВА
ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ КАТОДА
4.1. Исследование фазового состава поверхностных слоев методом просвечивающей электронной микроскопии
4.2. Распределение материала анода по поверхности медного, никелевого и молибденового катода
4.3. Определение количества перенесенного вещества анода на металлический катод методом рентгеноспектрального микроанализа
4.4. Определение количества эродированного вещества анода в результате разряда
4.5. Исследование влияния давления окружающей среды
4.6. Оценка химического взаимодействия металла анода и катода с элементами окружающей среды
4.7. Описание осаждения вещества анода на катод
4.8. Описание диффузионных процессов
4.9. Выводы
► 5. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЛЬЕФА ПОВЕРХНОСТИ КАТОДА В
ОБЛАСТИ ВОЗДЕЙСТВИЯ РАЗРЯДА
5.1. Исследование поверхности катода после воздействия разряда в
воздушной среде
5.1.1. Рельеф поверхности катода после воздействия разряда с медным анодом
5.1.2. Рельеф поверхности катода после воздействия разряда с вольфрамовым анодом
^ 5.1.3. Объяснение механизмов формирования рельефа на

поверхности меди, никеля и молибдена под воздействием однократного электрического разряда.
5.2. Формирование рельефа поверхности катода в области воздействия разряда при различных давлениях окружающей среды
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

области воздействия увеличивается (рис. 3.7г, 3.7д и 3.7е). Это свидетельствует о том, что металл катода в центральной области имеет поликристаллическую микроструктуру [93] (рис. 3.7ж).
Проведя анализ величины интерференционной области D(h) на электронограммах, был определен средний размер кристаллического зерна по увеличению полуширины главного дифракционного максимума [94, 112]:
D(h) = Q-] je2xilrh)dv,.t
S (г)
где S(r) - функция, описывающая сплошное тело, равное по форме кристаллическому зерну; /71 - объем элементарной ячейки кристалла в обратном пространстве; г, h - радиус-векторы в прямой и обратной решетке.
Результаты расчетов представлены в таблице 3.1. Как видно, при приближении к центру разряда размер зерна уменьшается и становится менее 10 нм [113, 114]. Полученные результаты согласуются с данными работ [1, 29,35].
Изменение размеров кристаллических зерен в области воздействия, можно объяснить процессами нагрева и охлаждения, протекающими в поверхностных слоях металлической фольги. Поэтому требуется провести расчет температурного поля катода, как во время протекания разряда, так и после его окончания.
Таблица 3
Размер зерна в области воздействия разряда Длительность разряда 200 мкс, мощность 740 Вт.
Расстояние от центра разряда, мкм 710 460 270 140 130 70
Размер зерна, нм (20-100)-103 (100-150)-103 500-1000 100-1000 30-100 10-30 <
Примечание: Радиус зоны плавления - 310 мкм