Спосіб керування ефектом самоконцентрації енергії в локальних мікрооб’ємах провідника, який, перебуваючи в пружному середовищі, що кавітує, знаходиться в електричному ланцюзі з розрядним проміжком

Спосіб керування ефектом самоконцентрації енергії в локальних мікрооб'ємах провідника, який, перебуваючи в пружному середовищі, що кавітує, знаходиться в електричному ланцюзі з розрядним проміжком, при ерозійно-вибуховому диспергуванні металів, заснований на перетворенні енергії імпульсів електричного струму в теплову енергію, яку витрачають на 3 28943 перебуваючи в пружному середовищі, що кавітує, знаходиться в електричному ланцюзі з розрядним проміжком при ерозійно-вибуховому диспергуванні металів, заснований на перетворенні енергії імпульсів електричного струму в теплову енергію, яку витрачають на диспергування металу провідника шляхом здійснення електричних вибухів приповерхневих мікрооб'ємів провідника в зонах, прилеглих до розрядного проміжку, при цьому переважну частину енергії імпульсів вводять в розрядний проміжок на передньому фронті імпульсів струму і, відповідно до цієї пропозиції, тривалість переднього фронту імпульсів електричного струму встановлюють в діапазоні 10-100мкс, а амплітуду імпульсів електричного струму збільшують до перевищення порогу кавітації пружного середовища, що кавітує, при цьому створюють стрибкоподібне збільшення напруги на розрядному проміжку під час спаду переднього фронту імпульсів електричного струму. Тривалість переднього фронту імпульсів електричного струму встановлюють в діапазоні 10100мкс, щоб прискорити динаміку процесів в середовищі, що кавітує, і сприяти поліморфному переходу матеріалу провідника для самоконцентрації енергії в локальних мікрооб'ємах провідника Авторами експериментально встановлена тривалість імпульсів в діапазоні 10-100мкс. При тривалості імпульсів більше 100мкс зменшується вірогідність реалізації ефекту самоконцентрації енергії в локальних мікрооб'ємах провідника, оскільки теплова енергія встигає розсіватися на значні об'єми провідника, що зменшує щільність енергії в локальних мікрооб'ємах провідника і не призводить до поліморфного переходу. При тривалості імпульсів менше 10мкс значно ускладнюється устаткування генератора імпульсів, що робить неадекватним ефект, що досягається, і витрати на створення устаткування. Амплітуду імпульсів електричного струму збільшують до перевищення порогу кавітації пружного середовища, що кавітує. Це дозволяє отримати в середовищі потужні ударні хвилі, які викликають ударне стиснення локальних мікрооб'ємів провідника, що виникає від іскрових розрядів і приводить до перебудови кристалічних ґрат металу, тобто до поліморфного переходу металу в локальних мікрооб'ємах провідника. Оскільки ударні хвилі, що приводять до ударного стиснення металу, розходяться на всі боки у вигляді сферичних хвиль, то найбільша величина ударного стиснення спостерігається в локальних мікрооб'ємах біля поверхні провідника по лінії іскрових розрядів. В цих локальних мікрооб'ємах металу здійснюється поліморфний перехід. Величина ударного стиснення залежить від величини амплітуди імпульсного електричного струму. Поліморфне перетворення розглядається як граничний випадок стиснення для даної модифікації кристалічних ґрат. Величина стиснення для кристалічних тіл має кінцеве значення. При перевищенні цього значення 4 кристалічні грати стають нестійкими, і здійснюється поліморфний перехід. Для різних металів точка поліморфного переходу різна. Так, наприклад, для заліза тиск поліморфного переходу складає величину близько 126кбар. Для олова тиск поліморфного переходу складає величину близько 100кбар. При поліморфному переході стрибком змінюється питомий електричний опір металу. Наприклад, у заліза питомий електричний опір змінюється більш ніж в 2,5 рази [В.В. Евдокимов. Некоторые закономерности фазовых превращений элементов при высоких давлениях. Успехи физических наук. Т. 88, вып. 1, 1966.] Під час спаду переднього фронту імпульсів електричного струму створюють стрибкоподібне збільшення напруги на розрядному проміжку. Це дозволяє компенсувати зменшення струму у момент поліморфного переходу і надійно забезпечити високий рівень концентрації енергії в локальних мікрооб'ємах провідника. Протікання електричного струму через мікрооб'єми провідника, що піддалися стисненню ударними хвилями, призводить до того, що переважна частка теплової енергії вивільняється в локальних мікрооб'ємах провідника, що піддалися поліморфному переходу, оскільки з цих зонах електричний опір стає найбільшим в провіднику. Таким чином здійснюється зміна властивостей провідника під дією електричного струму, що призводить до ефективної самоконцентрації енергії в локальних мікрооб'ємах провідника. Спосіб управління ефектом самоконцентрації енергії в локальних мікрооб'ємах провідника, який, перебуваючи в пружному середовищі, що кавітує, знаходиться в електричному ланцюзі з розрядним проміжком при ерозійно-вибуховому диспергування металів, здійснюють таким чином. Провідники у вигляді металевих гранул розміщують на дно реактора між електродами. Метали вибирають з ряду: срібло, золото, мідь, алюміній, нікель, залізо, вольфрам, молібден, ванадій, кобальт, цинк, магній, марганець, олово тощо. Спосіб здійснюють в діелектричній рідині з великим питомим опором, яка є середовищем, що кавітує. Під час надходження на електроди електричних імпульсів з енергією, що вводиться в розрядні проміжки, яка перевищує енергію сублімації випарованого металу приблизно в 2 рази, в точках контакту металевих гранул один з одним і з електродами виникають іскрові розряди. Ділянки приповерхневих мікрооб'ємів металевих гранул в зонах розрядних проміжків плавляться і вибухоподібно руйнуються на найдрібніші частинки і пару. Оскільки процес протікає вибухоподібно, то він викликає кавітацію в рідині. Під дією іскрових розрядів в точках входження струму в гранули здійснюється ударне стиснення локальних мікрооб'ємів металевих гранул ударними хвилями, що виникають в рідині. Тиск вибухоподібно збільшується, що призводить до перебудови кристалічних ґрат металу, тобто до поліморфного переходу в локальних мікрооб'ємах металевих 5 28943 гранул. Наслідком поліморфного переходу є стрибкоподібна зміна питомого електричного опору металу в локальних мікрооб'ємах металевих гранул, що призводить до концентрації енерговиділення в цих локальних мікрооб'ємах. Для компенсації зменшення струму у момент поліморфного переходу стрибкоподібно збільшують напругу на розрядному проміжку. Це здійснюють шляхом включення в електричний ланцюг послідовно з розрядним проміжком індуктивності. У індуктивності при різкому зменшенні струму виникає Е.Р.С. самоіндукції, яка призводить до стрибкоподібного збільшення напруги на розрядному проміжку і, відповідно, до ще більшої концентрації енерговиділення в локальному мікрооб'ємі провідника. 6