Изменение свойств структурно-неоднородных материалов под действием импульсов тока большой плотности

• Автор: Пахомов, Александр Борисович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1991
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 155 с. : ил.

I.ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИИ НА НЕОДНОРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Действие электрического тока на структурнооднородный проводник

1.2 Спекание порошков и залечивание пор в металлах при механических и термических воздействиях

1.3 Спекание гранул и залечивание пор в металлах

с помощью электрического тока

9 1.4 Некоторые физические свойства перколяционных

систем

1.5 Модели эволюции перколяционных систем при

внешнем воздействии на систему

1.6 Заключение

' 2. СПЕКАНИЕ ПРЕССОВАННЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ

ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИМПУЛЬСНОГО ТОКА
2.1 Введение
2.2 Основные экспериментальные результаты
2.3 Перколяционная модель электропилульсного
спекания
2.4 Заключение
3.ИССЛЕДОВАНИЕ КВАЗИКРИТИЧЕСКИХ ПЕРКОЛЯЦИОННЫХ
СИСТЕМ
3.1 Постановка задачи

3.2 Композиционные материалы в квазикритическом
состоянии
3.3 Заключение
4.ВОЗДЕЙСТВИЕ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ДАВЛЕНИЯ
НА СТРУКТУРУ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МЕТАЛЛА С
НЕСШЮШНОСТЯМИ
4.1 Постановка задачи
4.2 Силовое действие импульсного магнитного поля на твердый проводник. Выбор режимов
воздействия
4.3 Экспериментальные результаты
4.4 Основные выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Исследования изменений, происходящих в металлическом образце в результате протекания по нему импульса тока большой плотности, начались в XVIII веке, с изобретением первых конденсаторов. Основным направлением этих исследований до последнего времени было изучение электрического взрыва однородных проводников (проволочек и фольг) - см. обзоры литературы в [1,2]. Явление электрического взрыва в широком диапазоне плотностей тока было подробно изучено проф. Б.П.Перегудом с сотрудниками в 60-80-х годах. В частности, были определены границы физических условий, при которых проводник разрушается за счет капиллярной, магнитогидродинамической (МГД), тепловой неустойчивостей его формы в поле сил различной природы, либо испаряется взрывным образом. Полученные экспериментальные результаты обобщались развитой теорией, позволившей классифицировать режимы электрического взрыва с помощью инкрементов неустойчивостей различного типа, в том числе в условиях скинирования тока [1,2].
В 70-80-х годах на основании результатов этих исследований был сформулирован ряд новых фундаментальных и прикладных задач: изучение механолюминесценции металлов, магнитоупругости сверхпроводников, новых методов гранулирования металлов и электроимпульсного спекания прессованных образцов (см.[I]). Со временем эти работы развились в самостоятельные физические направления.
Цикл работ по исследованию устойчивости и разрушения

2.2 Основные экспериментальные результаты
Экспериментальные исследования проводились с моделями электродов диаметром 10 и 4 см.
Спекание осуществлялось с помощью различных генераторов импульсного тока на основе высоковольтных конденсаторных батарей. Длительность воздействия варьировалась от 4 мкс до 16 мс, амплитуда тока - до 90 кА.
На Рис.2.1 приведены использованные схемы подключения образца к источнику импульсного тока: а - прямое подключение к импульсной конденсаторной батарее. Через образец течет ток в форме затухающей синусоиды, б - кроубар [8]. Кроубар работает по % следующему принципу. В момент t=0 разрядник Р1 замыкается, Р2
разомкнут, в цепи ьс течет синусоидальный ток. При достижении током максимального значения, то есть в момент ьс ,
замыкается коммутатор р2, а Р1 размыкается, и ток экспоненциально затухает в цепи ИЬ с постоянной времени
Контроль изменения прочности образов осуществлялся как непосредственым измерением прочности, так и по изменению электросопротивления. Прочность измерялась с помощью рычажного механизма, создающего изгибные усилия в образце. Из-за сильно выраженной неоднородности структуры прочность различных образцов, изготовленных при одинаковом усилии прессования, имеет значительный разброс. Поэтому в качестве меры прочности исходных образцов мы рассматривали не давление прессования, а проводимость - параметр, легко измеряемый и имеющий очевидную