Применение радиального магнитно-импульсного сжатия проводящих оболочек для формирования компонентов электрохимических устройств

• Автор: Никонов, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 01.04.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 99 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
, ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Особенности радиального магнитно-импульсного прессования порошков для получения цилиндрических изделий в сравнении с другими методами

1.1 Методы прессования цилиндрических изделий из порошков

1.2 Отличительные особенности поведения нанопорошков при импульсном прессовании

1.3 Основные схемы и особенности радиального магнитно-импульсного прессования

1.3.1 Схема прессования в Z-пинче

1.3.2 Схема прессования в 0-пинче

1.3.3 Давление прессования в магнитно-импульсном методе

1.3.4 Проблема извлечения порошковой заготовки из металлической оболочки

1.3.5 Изделия в металлической оболочке

1.4 Подготовка нанопорошков к импульсному прессованию (дегазация)
1.5 Возможности численного моделирования импульсного радиального сжатия порошков
1.6 Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. Получение тонкостенных труб из электролитических керамик 9.8YSZ и 20GDC с использованием радиального магнитно-импульсного прессования нанопорошков
2.1 Характеристики нанопорошков на основе YSZ и GDC
2.2 Установка радиального магнитно-импульсного прессования
2.2.1 Пульт управления
2.2.2 Схема заряда конденсаторной батареи
2.2.3 Сильноточный контур
2.2.4 Узел нагрузки
2.2.5 Источник питания схемы запуска

2.2.6 Схема запуска
2.3 Методика подготовки пресс-формы и извлечения спрессованной заготовки
2.3.1 Конструкция пресс-формы
2.3.2 Укладка нанопорошка
2.3.3 Дегазация пресс-формы
2.3.4 Характеристика процесса прессования
2.3.5 Извлечение спрессованной заготовки
2.4 Выбор режимов прессования тонкостенных трубчатых заготовок
2.5 Термическое спекание заготовок
2.6 Характеристики спрессованных и спеченных заготовок
2.6.1 Геометрические размеры и плотности
2.6.2 Сравнение экспериментальных результатов с численным моделированием
2.6.3 Особенности микроструктуры
2.7 Функциональные характеристики полученных трубчатых заготовок из электролитических керамик на основе 9,8У32 и 20ЄОС
2.7.1 Температурные зависимости электропроводности
2.7.2 Результаты испытания трубчатого электролита Э.вУЭг в режиме топливного элемента
2.8 Выводы к главе
ГЛАВА 3. Модификация электродов Ы-ионных батарей с применением магнитноимпульсного прессования
3.1 Подготовка и характеристика исходных материалов
3.1.1 Характеристика порошков ЫМпгСД и ЩТІ5О
3.1.2 Методика подготовки исследуемых электродов
3.2 Прессуемость порошков и электродных порошковых слоев
3.2.1 Методика обработки импульсным давлением
3.2.2 Прессуемость порошков иМп204 и и4Ті5Оіг и электродных слоев
3.3 Изменение структуры электродных слоев под действием импульсного давления и температуры
3.4 Влияние обработки импульсным давлением и температурой на адгезию электродных материалов с металлическим коллектором
3.5 Влияние обработки давлением и температурой на электрические характеристики электродов
3.5.1 Сборка и подготовка к тестированию плоских ячеек
3.5.2 Результаты тестирования плоских ячеек
3.6 Влияние обработки радиальным магнитно-импульсным прессованием на характеристики цилиндрических Ы-ионных батарей
3.6.1 Сборка и подготовка к тестированию цилиндрических батарей
3.6.2 Результаты тестирования цилиндрических І_і-ионньіх батарей
3.8 Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Благодарности
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Методика измерения импульсов мегаамперного тока
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Методика измерения удельного сопротивления твердооксидных электролитов

Блок-схема установки радиального магнитно-импульсного прессования представлена на рис 2.2. В ее состав входят пять блоков: пульт управления, схема заряда конденсаторной батареи, сильноточный контур, схема запуска и источник питания схемы запуска.
Пульт управления предназначен для управления установкой и контроля над ее работой. Схема заряда конденсаторной батареи предназначена для получения постоянного напряжения 25 кВ, заряжающего конденсаторную батарею, входящую в состав сильноточного контура. Сильноточный контур предназначен для накопления энергии и передачи ее через коллектор в нагрузку. Источник питания схемы запуска, как следует из названия, обеспечивает питание схемы запуска постоянным напряжением 8 кВ. Схема запуска предназначена для запуска разряда конденсаторной батареи.
2.2.1 Пульт управления
В состав пульта управления входят схемы коммутации первичных цепей двух высоковольтных выпрямителей, контролирующие и измерительный приборы и схемы, обеспечивающие безопасность работы с высоким напряжением. Контролирующие приборы отслеживают накал на тиратронах и напряжение в схеме запуска, а так же зарядное напряжение конденсаторной батареи. В качестве измерительного прибора использовался цифровой запоминающий осциллограф ЭсЫитЬегдег 31-5602с, с помощью которого регистрировались сигналы с пояса Роговского (Приложение 1).