Спосіб синтезу металокомпозитного електрода джерела живлення

Спосіб синтезу металокомпозитного електрода джерела живлення інжекцією оксидних мікрочастинок в приповерхневий шар металевої стрічки, що включає формування імпульсів 3 дисперсною фазою із оксидних мікрочасток і спрямування його на матричний метал електрода вздовж нормалі до оброблюваної поверхні. [Спосіб використовувався в роботі Denysenko O.I Formation of impulse of high-speed diphase flow for metal-composit syntesis//www.rusnauka.com/13.DNI_2007/Tecnic/ 21161.doc]. Необхідність економічно доцільного й ефективного використання технологічних ресурсів (електроенергія, стислий газ, порошкові електрохімічно активні оксиди і т.п.) призводить до неминучості формування і використання для інжекції оксидних мікрочастинок при синтезі металокомпозитного електрода імпульсів двофазного потоку. До причин, що перешкоджають досягненню зазначеного нижче технічного результату при реалізації відомого способу, прийнятого за прототип, відноситься те, що в умовах початку формування двофазного потоку і розгону перших мікрочастинок, що починають надходити до оброблюваної поверхні з транспортуючим газом, на початкових етапах цього процесу недорозогнані мікрочастки відскакують від поверхні і порівняно повільно залишають приповерхневий простір, формуючи шар мікрочастинок, що екранує, і, як наслідок - відбувається додатковий розвиток цього шару за рахунок зіткнень з ним наступних мікрочастинок, що підлітають з двофазного потоку, аж до можливого досягнення повного екранування від них оброблюваної поверхні металокомпозиту. Такий варіант стартового запуску двофазного потоку є несприятливим для організації інжекції оксидних мікрочастинок в металокомпозит, що формується, у зв'язку з інтенсивними як початковим формуванням приповерхневого шару мікрочастинок, що екранує, так і його наступним розвитком. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення продуктивності синтезу металокомпозитного електрода джерела живлення інжекцією оксидних мікрочастинок в приповерхневий шар металевої стрічки. Поставлена задача вирішується тим, що імпульси надзвукового двофазного потоку формують імпульсною модуляцією масового розходу дисперсної фази на тлі незмінного масового розходу транспортуючого газу. Перелік ілюстрацій і пояснення до них. На графіках, наведених на фіг.1 і фіг.2, вісь абсцис представляє плинний час t, протягом якого моделювалось формування приповерхневого екрануючого шару з мікрочастинок за різних умов, наведених нижче, а по осі ординат відкладена кількість N мікрочастинок, що у досліджуваних умовах утворювали приповерхневий екрануючий шар над площею S = 1 см2 оброблюваної поверхні металокомпозиту. На фіг.1 представлені приклади динамік формування приповерхневого екрануючого шару мікрочастинками, що відскакують від оброблюваної поверхні, з врахуванням виходу мікрочастинок із приповерхневого шару після 29429 4 t t входу через cp ( cp - середній час знаходження мікрочастинок у приповерхневому екрануючому шарі), а також без врахування (1) і з врахуванням (2) зменшення доступної для інжектуємих мікрочастинок площі оброблюваної поверхні внаслідок її екранування приповерхневим шаром, що формується. " На Фіг.2 представлені приклади динамік формування приповерхневого екрануючого шару зіткненнями між мікрочастинками без врахування (1) і з врахуванням (2) виходу мікрочастинок із t приповерхневого шару через cp . Пропонований спосіб синтезу металокомпозитного електрода джерела живлення може бути здійснено у такій послідовності. Формують сталий надзвуковий газовий струмінь, наприклад, спрямовуючи газ із сталим надлишком тиску відносно атмосферного на вхід сопла Лаваля, вихід якого знаходиться при атмосферному тискові. Вводять в надзвуковий газовий струмінь в межах сопла Лаваля дисперсну фазу з оксидних мікрочастинок, наприклад, через дозатор масового розходу із бункера з порошком оксиду, формуючи імпульсною модуляцією масового розходу дисперсної фази імпульси надзвукового двофазного потоку. Спрямовують сформований імпульсний двофазний потік на оброблювану рухому поверхню металевої стрічки вздовж нормалі до неї. Відомі два найвірогідніші механізми поповнення приповерхневого шару мікрочастинок, що екранує: перший - мікрочастинками, що не закріпилися при ударі в оброблювану поверхню і відскочили від неї, другий - мікрочастинками, що беруть участь у зіткненнях над поверхнею. На фіг.1 і фіг.2 наведені отримані чисельними методами приклади динамік формування приповерхневого екрануючого шару мікрочастинок за наведеними вище двома механізмами. Унаслідок першого із згаданих механізмів деяка обмежена коефіцієнтом відскоку кількість мікрочастинок присутня над поверхнею і постійно підтримує умови для функціонування другого механізму .поповнення приповерхневого шару мікрочастинками, що стикаються, аж до можливого досягнення повного екранування приповерхневим шаром мікрочастинок поверхні металокомпозиту від налітаючого двофазного надзвукового потоку. [Денисенко А.И. К оптимизации инжекционного метода формирования металлокомпозитного электрода // Материалы I Международной научнопрактической конференции "Научное пространство Европы - 2007". - ТЛО. Технические науки. - Днепропетровск: Наука и образование, 2007.- С. 22-25.] Відмінністю запропонованого способа синтезу металокомпозитного електрода джерела живлення від аналогічного способа, прийнятого за прототип, є те, що на початку формування кожного імиульса двофазного потоку мікрочастинки дисперсної фази надходять в заздалегідь сформований сталий надзвуковий газовий струмінь, а не такий, що тільки починає 5 формуватися і знаходиться на стадії перехідного процесу розгону. Ця відмінність суттєво зменшує як початкову інтенсивність відскоків мікрочастинок від оброблюваної поверхні на початку формування імпульса двофазного потоку (серед мікрочастинок в цих умовах практично немає недорозігнаних), так і, як наслідок - сформовану в результаті відскоків приповерхневу концентрацію екрануючих мікрочастинок. В свою чергу зменшена приповерхнева концентрація екрануючих мікрочастинок, сформована в результаті відскоків, є стартовою для значно повільнішого поповнення приповерхневого екрануючого шару додатковими мікрочастинками - а саме тими, що беруть участь у зіткненнях над поверхнею. Підвищення продуктивності синтезу металокомпозитного електрода джерела живлення інжекцією оксидних мікрочастинок в приповерхневий шар рухомої металевої стрічки досягається при використанні пропонованого способу завдяки: 1 - зменшенню порівняно зі способом синтезу металокомпозитного електрода джерела живлення, прийнятим за прототип, інтенсивності відскоків мікрочастинок від оброблюваної поверхні на початку взаємодії з нею кожного двофазного імпульса; 2 - уповільненню порівняно зі способом синтезу металокомпозитного електрода джерела живлення, прийнятим за прототип, розвитку екрануючого приповерхневого шару до рівня суттєвого екранування за рахунок мікрочастинок, що беруть участь у зіткненнях над поверхнею, завдяки значно нижчій початковій поверхневій концентрації шару екрануючих мікрочастинок (внаслідок пункту 1); 3 - швидкому розсіянню сталим струмом транспортуючого газу сформованого за час дії імпульсу двофазного потока приповерхневого екрануючого шару мікрочастинок при суттєвому зменшенні масового розходу дисперсної фази або після закінчення дисперсної фази в імпульсі. 29429 6