Электрический разряд между струйным электролитическим анодом и пористым катодом тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.05 ВАК РФ
|
Логинов, Николай Александрович
АВТОР
|
||||
|
кандидата технических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Казань
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2010
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.02.05
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
На правах рукописи
004Ы
ЛОГИНОВ НИКОЛАЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАЗРЯД МЕЖДУ СТРУЙНЫМ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИМ АНОДОМ И ПОРИСТЫМ
КАТОДОМ
Специальность: 01.02.05 - Механика жидкости, газа и плазмы
2 5 НОЯ 2010
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Казань 2010
004614121
Работа выполнена на кафедре технической физики Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева (КАИ).
Научный руководитель: - доктор технических наук,
Гайсин Азат Фивзатович
Официальные оппоненты: - кандидат технических наук, доцент
Гумеров Айрат Завдатович - доктор физико-математических наук, доцент Желтухин Виктор Семенович
Ведущая организация: - ОАО СКТБ "Мединструмент"
Защита состоится_10 декабря 2010 года в 14:00 часов на заседании
диссертационного совета Д 212.080.11 при Казанском государственном технологическом университете по адресу: 420015, Казань, ул. Карла Маркса, 68 (зал заседаний ученого совета)
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного технологического университета.
Электронный вариант автореферата размещен на официальном сайте Казанского государственного технологического университета (www.kstu.ru).
Автореферат разослан «_»_2010 г.
/ ^
Ученый секретарь диссертационного совета ^^' Герасимов А.В.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Актуальность работы. Электрические разряды в газе между металлическими электродами изучены достаточно хорошо. Наряду с изучением разрядов в газе между твердыми электродами большой интерес представляют разряды с электролитическими электродами. В последние годы наметились новые перспективные направления применения электрического разряда между электролитическим и твердым электродами в машиностроении и плазмохимии. В связи с этим большое внимание уделено исследованию и применению электрических разрядов между твердым и жидкими электродами. Одним из новых методов получения неравновесной низкотемпературной плазмы при атмосферном и пониженном давлениях является использование электролитического разряда, возникающего между струйным электролитическим анодом и пористым катодом (ПРК). Неравновесная низкотемпературная плазма электрического разряда с электролитическими электродами имеет множество эффектов, полезных с точки зрения технологических применений: очистка и полировка твердых металлических поверхностей; одностадийное получение мелкодисперсного порошка из углеродистых и инструментальных сталей при атмосферном давлении; синтез органических соединений в растворах электролитов, очистка воды и стерилизация растворов и изделий. Изучение электрических разрядов с использованием в качестве электрода пористых материалов имеет важное практическое значение. Анализ литературных данных показал, что электрические разряды между струйным электролитическим анодом и (ПРК) при атмосферном и пониженном давлениях практически не изучены. Не установлены характеристики и формы разрядов между струйным электролитическим анодом и пористым катодом. Не исследовано взаимодействие плазмы электрического разряда на границе раздела струи и пористого материала. Все это задерживает разработку плазменных установок между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном и пониженных давлениях и их внедрение в производство. В связи с изложенным экспериментальное исследование электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном и пониженном давлениях является актуальной задачей.
Целью данной работы является установление характеристик и выявление особенности физических процессов протекающих в электрическом разряде между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном и пониженных давлениях и создание на их основе плазменных устройств для практического применения в плазменной технике и технологии.
Задачи исследования:
1. На базе созданной экспериментальной установки провести экспериментальные исследования электрического разряда между струйным электролитическим анодом и ПРК в диапазоне давления Р = 105+103 Па, напряжения 1/= 0.1+1.2 кВ, тока разряда /=0.01-4-1 А, расхода электролита (? = 0.5-ь8 г/с, диаметра струи электролита с!с = 1-5-3 мм, диаметра пор
4п =0.5+5 мм, скорости струи и = 0,15+0,95 м/с и длины струи электролита /с= 1+130 мм для насыщенного раствора ЫаС1 в технической воде.
На основе проведенных экспериментальных исследований электрического разряда между струйным электролитическим анодом и ПРК выявить основные формы электрического разряда. Изучить структуры разряда, вольтамперные характеристики (ВАХ), распределение температуры вдоль струйного электролитического анода при атмосферном давлении, функции распределения £7и Iв широком диапазоне параметров (7, <1С\\ 1С
2. Разработать и создать устройства для получения электрического разряда между струйным, электролитическим анодом и пористым катодом.
3. Разработать методику упрочнения электрическим разрядом между струйным анодом и медным катодом.
4. Разработать методику очистки поверхности металлов и сплавов многоканальным разрядом.
5. Разработать методику очистки поверхности металлов и сплавов тлеющим разрядом.
Научная новизна исследований:
1. В результате экспериментального исследования установлены формы и особенности электрического разряда при Р =105 Па:
- многоканальной формы на поверхности и внутри пористого материала;
- переход многоканального разряда в объемный внутри пористого материала при V=1014 В, /<г=40 мм, сЬ~3 мм, <7=5 г/с, и = 0,59 м/с:
- горение многоканального разряда вдоль границы между порами;
- горение МР в виде конусообразных каналов между отдельными порами;
- влияние степени пористости катода на особенности горения МР;
- развитие пробоя между металлическими поверхностями при малых толщинах пористого материала;
- значения напряжения и тока электрического разряда с ПРК не имеют нормальную функцию распределения вероятности.
2. В результате экспериментального исследования установлены формы и особенности электрического разряда при 10*<Р<]& Па, V = 0,15+0,95 м/с:
- образование плазменного вихря внутри пористого материала;
- распространение анодного свечения (АС) тлеющего разряда вдоль струи при пониженном давлении.
- переход многоканального разряда в тлеющий разряд в диапазоне давления от 3,9-104 до 1,9-104 Па;
Практическая ценность. Результаты исследования послужили объяснением физических процессов, происходящих в электрическом разряде между струйным электролитическим анодом и пористым катодом. Разработаны и созданы устройства для получения электрического разряда между струйным электролитическим анодом и ПРК при атмосферном и пониженных давлениях. Разработаны методики упрочнения, процесса очистки и полировки поверхности металлов и сплавов между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном и пониженном давлениях.
Работа выполнена при поддержке РФФИ №04-02-97501 в рамках проекта «Фундаментальные исследования физики низкотемпературной плазмы паровоздушного разряда с электролитическими электродами и разработка новых технологий для обработки поверхностей объектов» и в рамках грантов программы ФСР МП НТС (Старт 1) №6784 р/9437, договор целевого финансирования при поддержке Государственной некоммерческой организации «Инвестиционно-венчурный фонд Республики Татарстан», проект № 1/5, а также договор целевого финансирования при поддержке Государственной некоммерческой организации «Инвестиционно-венчурный фонд Республики Татарстан», № 246/Н.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Результаты экспериментального исследования характеристик многоканального разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном и пониженном давлении.
2. Результаты экспериментального исследования характеристик тлеющего разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при пониженных давлениях.
3. Методика упрочнения поверхности металлов и сплавов с TP, между струйным электролитическим анодом и пористым катодом.
4. Методика очистки поверхности металлов и сплавов MP между струйным электролитическим анодом и пористым катодом.
5. Методика очистки металлов и сплавов TP между струйным электролитическим анодом и пористым катодом.
Степень достоверности научных результатов определяется применением физически обоснованных методик измерений, проведением исследований с использованием разных методов и сопоставлением их результатов с известными опытными и теоретическими данными других авторов. Все эксперименты проводились с применением современных измерительных приборов высокого класса точности на стабильно функционирующей установке с хорошей воспроизводимостью опытных данных, результаты экспериментов обработаны на ЭВМ с применением методов математической статистики.
Апробация работы. Основные результаты данной диссертации докладывались и обсуждались на VI международной конференции студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук», (Томск, Томский политехнический университет 2009 г.); на 8-й международной научно-практической конференции. «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, 2009 г.). Chaotic Modeling and Simulation International Conference. June 1-4, 2010. Chania Crete Greece. На 1П международной научно-технической конференции «Электрохимические и электролитно - плазменные методы модификации металлических поверхностей» (Кострома 2010 г.). На П международная научно - техническая конференция «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии». (Плес, 2010). На международной молодежной научной
конференции «Туполевские чтения» (Казань, КГТУ им. А.Н. Туполева, 2008, 2009,2010 г.).
Личный вклад автора в работу является определяющим. Автором создана экспериментальная установка в соответствии с целями исследования; проведены эксперименты, выполнена обработка и анализ экспериментальных результатов.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ (одна статья в ведущем рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК, и 11 работ в международных материалах конференций).
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы. Работа изложена на 101 страницах машинописного текста, содержит 48 рисунков, 3 таблицы и список литературы из 122 источников отечественных и зарубежных авторов.
♦Научным консультантом является доктор физ.-мат. наук, профессор Ф.М. Гайсин.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность работы, ее цель, формируются задачи исследования.
В первой главе проведен анализ известных экспериментальных и теоретических исследований электрических разрядов между металлическим и электролитическим электродами, там же обсуждаются области их практических применений, сформулированы задачи диссертационной работы.
Во второй главе приведено описание экспериментальной установки, предназначенной для исследования электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом в диапазоне Р = 105*103 Па, и= 0.1-1.2 кВ, /= 0.01-1 А, /с= 1-130 мм, С - 0.5-8 г/с, и = 0.18-^0.95 м/с и = 1-3 мм для раствора ЫаС1 в технической воде. Принципиальная схема установки представлена на рис.1. Система электрического питания высоковольтной установки предназначена для питания разряда, измерительной аппаратуры и вспомогательного оборудования. Источник питания разряда обеспечивает регулирование и преобразование сетевого напряжения. Он состоит из низковольтного и высоковольтного регулируемых блоков, обеспечивая указанные диапазоны изменений напряжения и тока. Источник питания обеспечивает регулируемое постоянное напряжение до 4 000 В при номинальном токе до 10 А. Трехфазное сетевое напряжение через предохранители и рубильник подается на регулятор напряжения 1 типа ИР 60 УХЛ 4, который позволяет регулировать трехфазное напряжение от 0 до 660 В. После регулятора напряжения питание подается на повышающий трехфазный трансформатор 2. На выходе с трансформатора можно получить напряжение до 4 000 В. Переменное напряжение подается на выпрямитель 3, собранный по схеме Ларионова из вентилей типа ВЛ-200.
г
и
1
&
10
»
3
1
Рис. 1. Принципиальная схема экспериментальной установки для исследования электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом: 1 - регулятор напряжения; 2 - трансформатор; 3 - выпрямитель; 4 - П-образный LC фильтр;
5 - балластное сопротивление; 6 - вольтметр; 7 - амперметр; 8 - пористый материал;
9 - электролитическая ванна; 10- токоподвод; 11 - регулятор подачи электролита
Амплитуда пульсации выпрямительного напряжения сглаживается П-образным LC фильтром 4 (Ci= С2= 100 мкФ, L - 50-10'3 Гн) и уменьшается от 6 до 1% от выпрямленного. Для регулирования напряжения и ограничения тока в случаях короткого замыкания используются балластные сопротивления 5. Блок этих сопротивлений позволяет получить сопротивление от 20 до 200 кОм. На пульте управления размещены: кнопки пуска и выключения источника питания, низковольтных выпрямителей, питающих электродвигатели вспомогательного оборудования, понижающего трансформатора, питания двигателя оснастки, координатных устройств регулирования длины струйного электролитического анода, кнопки включения и выключения Вентиляторов отсоса паров и газов, сигнальные лампочки.
Пористый катод представляет собой материал из паралона или микрофибры. Степень пористости объем Уп пустот в материале к его полному объему V определялась по формуле: П = Vn/V, где Степень пористости менялась от 20 до 50% в пористы катодах. ПРК имел форму паралепипеда в диапазоне: ширины а= 10 ч- 30 мм, длины в - 10 + 40 мм, высоты с = 10 -г 50 мм. В АХ электрического разряда между струйным электролитическим анодом и ПРК измерялись с помощью вольтметра 6 M 367 класса точности 0.5 и статистического вольтметра С 50 класса точности 1.0, амперметром 7 Ц4311 класса точности 0.5 и мультиметром MY68 класса точности 0.5. Относительные погрешности измерения напряжения разряда не превышали 1.5%. Вакуумная система установки состоит из вакуумной камеры, вакуумного насоса типа 2НВР - 5ДМ. Рабочее давление в вакуумной камере регулируется изменением скорости откачки, а измеряется вакуумметром ВТИ модель 1218 класса точности 0.6. Точность измерения давления не превышала 10%. Распределение температуры Т в струйном электролитическом катоде измерялось при помощи измерителя температуры CENTER-350. Расход
электролита определялся с помощью мензурки и секундомера, скорость вычислялась по формуле G /p-S = G /р-жЛ2, G-расход электролита, р-плотность электролита, S-сечение струи электролита. Для каждого набора значений межэлектродного расстояния, состава и концентрации электролита регистрация параметров струйного электрического разряда проводилась не менее 7 раз. Фотографирование разряда осуществлялось фотоаппаратами «Sony DSC-H9», «Rower 3.2», а также проводилась видеосъемка на видеокамеру «Sony HDR-SR72E». Рельеф и микрорельеф поверхности исследовался на электронном микроскопе «ZEISS (AXIOVERT) 200 МАТ». Для статистической обработки полученных экспериментальных данных разработан алгоритм, реализация которого осуществлена в пакете прикладных математических программ MathCAD 14.
В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом в диапазоне (7=0,15+1.2 кВ, I = 0.01+1 А, 1С= 1-И30 мм, G = 0.5+8 г/с, v =0.18+0.95 м/с и dc = 1+ 3 мм для насыщенного раствора NaCl в технической воде.
Некоторые режимы горения электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном давлении приведены в табл. 1.
Таблица 1
Параметры а б в г
1,А 0,66 0,74 0,22 0,43
и, В 230 350 620 1014
/с, мм 10 10 20 40
dc, мм 1,5 1,5 2 3
G, г/с 2 2 3 5
На рис.2 показаны формы многоканального разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном давлении.
1 С£> 1 <SE> 1 <Э& 1
а 6 в г
Рис. 2. Формы электрического разряда между струей электролита и пористым материалом при атмосферном давлении: 1 - медная трубка (М1) для подвода положительного потенциала; 2 - медная пластина (М1) для подвода отрицательного потенциача; 5 - пористый материал из микрофибры; 4 - струя электролита; 5 - многоканальный разряд
Анализ экспериментальных данных показал, что при (7=230 В, I =1,5 мкА, О = 2 г/с, йс - 1,5 мм и 1с= 10 мм, электролит соприкасаясь с поверхностью пористого материала образует МР (рис.2.а). С ростом напряжения от 230 до 350 В многоканальный разряд заполняет поры и распространяется внутри пористого материала (рис.26). С ростом длинны струи от 10 до 20 мм при <3= 3 г/с и 11= 620 В микроканалы в порах соприкасаются (рис.2в) При Ц= 1014 В, 40 мм, ¿¿= 3 мм, (7= 5 г/с многоканальный разряд переходит в объемный разряд (рис.2г) и МР горит по всему объему поры. Как только поры освобождаются от электролита МР горит вдоль стенок пор (рис.3, а, б, в, г). С увеличением силы тока число микроканалов МР в порах возрастает. Вышеописанные особенности МР между струйным электролитическим анодом и ГТРК объясняются распространением микроканалов в объеме ГТРК.
а б *
Рис.3 Фотографии основных форм МР при атмосферном давлении
Режимы горения электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при пониженных давлениях в табл.2.
Таблица 2
Параметры а б в г
I, А 0,02 0,04 0,05 0,06
и, В 290 233 123 171
4, мм 10 10 10 10
а г/с 0,8 0,8 0,8 0,8
йс, мм 1 1 1 1
Л Па 4,9-104 2,9-104 1,9-104 1,9- 104
Основные формы электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при пониженных давлениях приведены на рис.4.
Анализ экспериментальных данных показал, что между пористым катод 3 и струйным электролитическим анодом 4 при Р = 4,9-10+ Па, / = 0,02 А, и = 290 В и /с = 10 мм многоканальный разряд 5 горит как у торца медной
трубки 1, так и вблизи пористого материала 4а, (РисАа и фотография рис. 5а), тлеющий разряд горит на поверхности пористого материала. При /с= 10 мм и с понижением давления Р = 2,9-104 Па разряд приобретает форму вихря (Рис .46 и фотографии 56/ Как видно из фотографии рис. 4,6, с понижением давления от 4,9-104 до 2,9-104 Па, происходит переход МР в ТР. В процессе горения тлеющий разряд формирует на поверхности ПРК вращающийся плазменный вихрь (рис. 4,в и фотография рис.5в).
ф <ЗЕ>
Рис. 4. Формы электрического разряда между струйным электролитическим анодом и 1
пористым материалом при пониженных давлениях Г
Из фотографии (рис.5в и г) видно, что АС частично охватывает поверхность только струйного анода (фотографии рис.4 в, и г). Тлеющий разряд между струйным электролитическим анодом и ПРК отличается от ТР между металлическими электродами при пониженных давлениях [Грановский В.Л. Электрический ток в газе. Установившейся ток / под ред. Л.А. Сена и Б. Е. Голанта. -М.: Наука, 1971 г. С. 292-300]. Это объясняется тем, что струйный электролитический анод непосредственно касается с поверхностью пористого материала.
а 6 в г
Рис. 5. Фотографии перехода МР в ТР: а - Р = 4.9-104 Па; б-Р = 2,9-104Па; е- Р=\,9 ■ 104 Па;г -Р = 1,9- 104Па
На рис. б представлена ВАХ многоканального разряда между струйным электролитическим анодом и ПРК при для различных длин струй с насыщенным раствором МаС! в технической воде при атмосферном давлении.
Анализ кривых 1, 2, 3 и 4 показал, что зависимость [/от I с уменьшением величины / от 40 до 10 мм имеет возрастающие (кривые 1,2 и 3) и падающие участки (кривая 4). Установлено, что с уменьшением длины струи до Ь=10 мм величина I возрастает до 7 А , а напряжение уменьшается от 680 до 350.
Рис.6. ВАХ многоканального разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом для различных длин струи при атмосферном давлении 0= 8 г/с, с1с~ 3 мм, у= 0,95 м/с: 1- 1С = 10 мм; 2- 4 = 20 мм; 3- 4 = 40 мм
На рис. 7 показана ВАХ тлеющего разряда между струей электролита и ПРК при /с =20 мм для различных давлений. Из сравнения кривых 1, 2, 3 и 4 следует, что с понижением давления величина тока разряда возрастает. Это объясняется тем, что ТР занимает всю поверхность ПРК и струйного электролитического анода.
Х.А
Рис.7. ВАХ тлеющего разряда между струйным электролитическим анодом и ПРК при О 0,8 г/с, 4= 20 мм, 2мм: 1- ?= 103 Па; 2- Р= 0,9 ■ 104 Па; 3- Р= 1,9-104Па
9
Распределение температуры для различных длин струи электролита приведено на рис.8.
Рис.8. Распределение температуры вдоль струйного электролитического анода при С = '1 г/с, V = 0,24 м/с, для 1) }с= 50 мм; 2) /„ = 60 мм; 3)4 = 100 мм; 4) 4 = 130 мм;
Поверхность ПРК находится в нулевом сечении зависимости Т = Р(1,с). Конец струйного электролитического анода находится со стороны металлической трубки в сйчении 4 35 мм и 1С= 40 мм.
Из анализа зависимости температуры на поверхности струйного электролитического анода, от длины следует, что при /„=35 мм (кривая!) и /„= 40 мм (кривая 2) зависимости Т-Г(1',). Например, при 4=35 мм величина Т в интервале /„=10-30 мм возрастает, достигает максимума при /„=30, а затем до 4=35 мм температура поверхности струи уменьшается. Из сравнения кривых 1 и 2 следует, что с ростом длины струи электролитического анода величина Т существенно уменьшается.
На рис. 9 и 10 показаны гистограммы распределения значения напряжения и тока разряда при С =0,8 г/с, 1с = 20 мм, Р = 105-=-103 Па.
т 20
ю
400
450 Рис.9
.Шо.
500 г
да ■ 10
10 15 20 25 мА
да0
Рис.10
Распределение величины напряжения и тока МР зависит от числа микроканалов в струе электролитического анода. Число микроканалов многоканального разряда меняется из-за расщепления струйного
электролитического анода и влияния ПРК. Этот процесс существенно зависит от V, С, Р, ¿с они влияют на величину дисперсии V и I многоканального разряда. Поэтому экспериментально исследованы гистограммы распределения вероятности напряжения и тока многоканального разряда при (3= 0,8 г/с и 4=20мм, Р= 105-т-103Па. Данные выборки по напряжению и току не описывается законом распределения Гаусса. Отсюда следует, что ПРК существенно влияет на величину напряжения и тока, в отличие от плоских электродов Таким образом, результаты экспериментальных исследований характеристик и закономерностей физических процессов, протекающих в электрическом разряде между струйным злехсгролитяческим анодом и пористым катодом, являлись базой для создания процессов модификации упрочнения, очистки поверхности меди.
В четвертой главе в результате исследования электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом разработаны и созданы устройства для получения МР, ТР и методики упрочнения и очистки поверхности меди. Предложена методика упрочнения поверхности, меди с использованием тлеющего разряда между струйным электролитическим анодом и ПРК при пониженном давлении ( 2.9-] О4 Па). С помощью ТР со струйным электролитическим анодом можно получить поверхностное упрочнение меди до необходимой микротвердости. Анализ образца меди М1 показал, что в результате обработки ТР в течении одной минуты удалось увеличить микротвердость по Вейкерсу НУ50 в два раза с (НУ5о= 104,6 до обработки и НУ50= 210 после обработки). Микротвердость поверхности меди измерялась при помощи микротвердометра РМТ-3. Предложена методика очистки поверхности меди с использованием МР и ТР между струйным электролитическим анодом и пористым катодом. С помощью электронного микроскопа ЯВКв (АХЮУЕЛТ) 200 МАТ (увеличение в 1000 крат) исследована поверхность меди до очистки (фотография рис 11«) и после очистки (фотографии рис.11 б,в,г) в течении одной минуты с помощью МР при атмосферном давлении. Как видно из сравнения фотографии рис.11 а,б, в и г поверхность пластинки меди существенно очищается.
я . 5 » Г
Рис.11.Фотографии обработанных МР пластин из меди (М1) при атмосферном давлении то времени х 1000: а-1 = 0 с; 6 -1 = 30 с; в -1 = 60 с; г - г= 120 с
На фотографии рис.12 а,б,в и г приведены результаты очистки поверхности меди с помощью ТР со струйным электролитическим анодом при пониженном давлении /-"=4.9-104 Па. Поверхность меди до (фотография рис.12, а) и после очистки (фотографии рис.12, б, в и г) по
времени. Анализ фотографии рис. 12 а,б,в и г показал, что при пониженном давлении ТР позволяет очисть поверхность медной пластинки.
Рис Л 2. Фотографии обработанных МР пластин из меда (М1) при атмосферном давлении по времени х 1000: а -1 = 0 с; б - {= 30 с; в -1 = 60 с; г -1 = 120 с
С учетом трех факторного эксперимента получено уравнение регрессии, которое может быть использовано для нахождения оптимальных режимов технологического процесса очистки поверхности меди. Для выяснения влияния параметров разряда на свойства обрабатываемой поверхности был проведен полный факторный эксперимент (ПФЭ). Основными факторами, влияющими на результат обработки, были приняты: ¡с - длина струи, U - напряжение разряда, dc - диаметр струи. План ПФЭ приведен в таблице, где введены кодированные факторы
д1с ли '3~ л<1с
Средние значения факторов: 1С ср = 10,5 мм, Ucp = 850 В, dc ср = 2,25 мм. Интервалы варьирования факторов: Д/с = 9,5 мм, А£7= 650 В, Дdc - 0,75 мм. Эти данные соответствуют тому, что длина струи менялась в интервале 1 + 20 мм, напряжение разряда 200 + 1500 В, диаметр струи 1,5 + 3 мм. В качестве выходного параметра было принято изменение класса шероховатости поверхности после обработки Y.
i Хо X Х3 Х4=Х|Х2 Хз=Х]Хз Х6=Х2Х3 Х7=Х 1X2X3 Y
1 1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 0
•2 1 -1 -1 +1 +1 -1 -1 + 1 0
3 1 -1 + 1 -1 -1 +1 -1 + 1 1
4 1 -1 + 1 +1 -1 -1 +1 -1 2
5 1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 + 1 0
6 1 +1 -1 +1 -1 +1 -1 -1 0
7 1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 -1 4
8 1 +1 + 1 +1 +1 +1 +1 + 1 3
X 8 0 0 0 0 0 0 0 10
Уравнение регрессии
У = С0 + С1Х1 + С2Х2 + С3Х3 + С4Х1Х2 + С5С1Х3 + СбХ2Х3 + С7Х|Х2Х3.
Коэффициенты регрессии рассчитывались по формуле
Полученные значения коэффициентов регрессии:
с0 = 1,25; с, = 0,5; с2 = 1,25; с3 = 0; с4 = 0,5; с5 = - 0,25; с6 = 0; с7 = -0,25.
Основные выводы
1. Разработана и создана экспериментальная установка для исследования электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном и пониженном давлении в широком диапазоне /, 17, ¿с, би /с для насыщенного раствора №С1 в технической воде. Установка позволяет проводить экспериментальные исследования структуры и формы, электрических характеристик и распределения температуры на струи электролитического анода в диапазоне параметров и = 0.15-1.2 кВ, 7 = 0.01-1 А, 1С = 1-130 мм, в =0.5-8 г/с и </„= 1-3 мм, « = 0,15-0,95м/с.
2. На базе проведенных исследований установлено, что электрический разряд горит между струйным электролитическим анодом и пористым катодом в диапазоне Р ~ 105-103 Па. Выявлено, что ВАХ электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом значительно зависит от С?, с?« 1С с1*. Установлено, что значения напряжения и тока многоканального разряда не имеют нормальную функцию распределения вероятности.
3. Выявлены основные формы электрического разряда: многоканальной, объемной формы на поверхности и внутри пористого катода; Выявлено, что МР горит вдоль границы между порами, виде каналов между отдельными порами. Установлен переход МР в объемную форму.
4. Обнаружен переход многоканального разряда в тлеющий разряд при пониженных давлениях от Р = 3.9-104 Па до Р = 1.9-104 Па, о=0.18 м/с и образование плазменного вихря внутри пористого материала. Распространение анодного свечения (АС) тлеющего разряда только вдоль струйного электролитического катода при пониженном давлении.
5. Разработаны и созданы устройства для получения многоканального и тлеющего разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом в диапазоне Р = 105-103 Па, и= 0.1-1,2 кВ, 7= 0.01-1 А, !с= 1-130 мм, в = 0.5-8 г/с, V =0.15 -0.95м/с и <£= 1-3 мм, ¿£.= 0.5-5 мм.
6. Разработаны методики:
- упрочнения поверхности меди ТР при пониженном давлении
- очистки поверхности меди многоканальным разрядом при атмосферном давлении;
- очистки поверхности меди тлеющим разрядом при пониженном давлении.
7. Получено уравнение регрессии для определения степени очистки поверхности меди при атмосферном давлении.
По теме диссертации опубликованы следующие работы:
Научная статья, опубликованная в издании, определенном ВАК
1. Логинов H.A., Особенности многоканального разряда в пористом твердом катоде / H.A., Логинов, Аз.Ф. Гайсин, Э.Е. Сон, Ф.М. Гайсин, Ал.Ф. Гайсин // Теплофизика высоких температур. -2009. -Т. 47, № 4. -С. 633-640.
Работы, опубликованные в других изданиях
2. Логинов H.A., Многоканальный разряд между струйным электролитическим катодом и пористо - электролитным анодом / Ал.Ф. Гайсин II Туполевские чтения. Материалы междунар. молодежной научной конф. -Казань, 2008. -Т. 2. - С 31-32.
3. Логинов H.A., / Переход струйного многоканального разряда в тлеющий при -пониженном давлении. / Ал.Ф. Гайсин II Сборник трудов 8-ой междунар. научно-практич. конф. «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, 27-28.10.2009 г.). -СПб., 2009. -С. 164-165.
4. Логинов H.A., Многоканальный разряд в пористых средах / Гайсин Ал.Ф.// Труды VI Международной конференции студентов и молодых ученных. Том 1. - Томск, 2009. - С. 153-156.
5. Логинов H.A., Струйные разряды с электролитическим электродом в процессе обработки пористых металлов. / Гайсин Аз.Ф., Гайсин Ал.Ф ЛII междун. научно-твхнич. конф. «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии». -Плес, 2010. -С.29.
6. Логинов H.A., Электрический разряд между турбулентной струей и пористым материалом для обработки материалов и изделий. / Гайсин Аз.Ф., Гайсин Ал.Ф.// II междун. научно-технич. конф. «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии». -Плес, 2010. -С.178.
7. Логинов H.A., Многоканальный разряд между каплей электролита пористым электродом / Фахрутдинова А.И. IIХУШ Туполевские чтения: материалы междунар. молодежной научной конф. -Казань, 2010.
8. Логинов H.A., Многоканальный разряд между струйным электролитическим катодом и пористо-электролитным анодом / Гайсин Ал.Ф.// XVIII Туполевские чтения: материалы междунар. молодежной научной конф.-Казань, 2010.
9. Логинов H.A., Многоканальный разряд между струйным и пористым электродом / Гайсин Ал.Ф. // XVIII Туполевские чтения: материалы междунар. молодежной научной конф. -Казань, 2010.
10. Логинов Н.А., Электрический разряд при пониженном давлении между каплей - анодом и пористым катодом / Гайсин Ал.Ф.// XVIII Туполевские чтения: материалы междунар. молодежной научной конф. -Казань, 2010.
П. Loginov N.A., Multichannel discharges between turbulence cutrent and porous material / Az.F. Gaisin, F.M. Gaisin, E.E. Son, Al.F. Gaisin // 3rd Chaotic Modeling and Simulation International Conference. June 1-4, 2010. Chania Crete Greece. P.56.
12. Логинов H.A., Струйные электролитические разряды с электролитическими электродами в процессе обработки пористых материалов и изделий / Аз.Ф. Гайсин, Ф.М. Гайсин // III междун. научно-технич. конф. «Электрохимические и элекгролитно-плазменные методы модификации металлических поверхностей». -Кострома, 2010. -С.
Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная Печ. л. 1,0. Уел печ.л. 0,93. Уч.-изд.л. 0,97. Тираж 100. Заказ Н 163
Типография Издательства Казанского государственного технического университета
268-270.
420111 Казань, К. Маркса, 10
Принятые обозначения Введение.
Глава
Глава 2 2.1.
Обзор и анализ современного состояния исследований электрического разряда.
Современное состояние исследований газового разряда с жидкими электродами.
Особенности электрического разряда между твердыми и жидкими электродами.
Современное состояние исследования многоканального разряда со струйным электролитическим анодом.
Перспективы применений электрического разряда с электролитическими электродами.
Постановка задачи.
Экспериментальная установка и методика измерений.
Функциональная схема экспериментальной плазменной установки.
Высоковольтная экспериментальная установка (выходное напряжение до 4000 В и при токе 10 А).
Высоковольтная экспериментальная установка (выходное напряжение до 1500 В и при токе 1,5 А).
Вакуумная система экспериментальной установки.
Электролитическая ванна.
Измерительная аппаратура и методика проведения экспериментов, и оценка точности измерений.
Глава 3 Результаты экспериментальных исследований электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном и пониженном давлении.
3.1. Формы электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном и пониженном давлении.
3.1.1. Формы многоканального разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном давлении.
3.1.2. Формы электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при пониженном давлении.
3.2. Развитие электрического разряда между капельным электролитическим анодом и пористым катодом при пониженном давлении.
3.3. Вольтамперные характеристики электрического разряда между электролитом и пористым материалом при атмосферном и пониженном давлениях.
3.3.1 Вольтамперные характеристики многоканального разряда между струей электролита и пористым материалом при атмосферном давлении.
3.3.2. Вольтамперные характеристики тлеющего разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при пониженом давлении.
3.3.3. Вольтамперные характеристики многоканального разряда между капельным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном давлении.
Глава
4.1.2.
Распределение температуры вдоль струйного электролитического анода и пористого катода.
Гистограммы распределения значения напряжения и тока разряда.
Устройства для получения электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом.
Устройство для получения электрического разряда со струйным электролитическим анодом.
Устройство для получения электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном давлении.
Устройство для получения электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при пониженных давлениях.
Упрочнение поверхности меди при атмосферном и пониженном давлении.
Очистка поверхности меди электрическим разрядом при атмосферном и пониженом давлении.
Очистка поверхности меди многоканальным разрядом при атмосферном давлении.
Очистка поверхности меди тлеющим разрядом при пониженом давлении.
Регрессивная зависимость получения очистки технологического процесса.
Выводы.
Электрические разряды в газе между металлическими электродами изучены достаточно хорошо. Наряду с изучением разрядов в газе между твердыми электродами большой интерес представляют разряды с электролитическими электродами. В последние годы наметились новые перспективные направления применения электрического разряда между электролитическим и твердым электродами в машиностроении и плазмохимии. В.связи с этим большое внимание уделено исследованию и применению электрических разрядов между твердым и жидкими электродами. Одним из новых методов; получения неравновесной низкотемпературной плазмы при атмосферном и пониженном давлениях является использование электролитического разряда, возникающего между струйным электролитическим анодом и пористым катодом (ПРК). Неравновесная' низкотемпературная' плазма электрического разряда с электролитическими электродами имеет множество эффектов, полезных с точки, зрения технологических применений: очистка и полировка твердых металлических поверхностей; одностадийное получение мелкодисперсного порошка из углеродистых и инструментальных сталей при атмосферном давлении; синтез органических соединений в растворах электролитов, очистка воды и стерилизация растворов и изделий. Изучение электрических разрядов в пористых материалах имеет важное практическое значение. Электрические разряды между струйным электролитическим анодом и пористым катодом, как при1 атмосферном так и пониженных давлениях практически не изучены. Не установлены характеристики и формы разрядов- между струйным электролитическим анодом и пористым катодом. Не исследовано взаимодействие плазмы электрического разряда на границе раздела струи и пористого материала. Все это задерживает разработку плазменных установок между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном и 6 пониженных давлениях и их внедрение в производство. В связи с изложенным экспериментальное исследование электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном и пониженных давлениях является актуальной задачей.
Актуальность исследований в этом направлении обуславливается целым рядом причин: дешевизной электролитов, высокой степенью чистоты технологических процессов с применением неравновесной плазмы парогазового разряда с электролитными электродами и др.
В' настоящее время практически отсутствуют систематические экспериментальные исследования электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом. Существующие устройства и способы получения парогазового разряда- с электролитическими электродами имеют ограниченные возможности. Данная диссертационная работа, состоящая- из четырех глав, посвящена решению этих задач.
В первой главе проведен анализ известных экспериментальных и теоретических исследований" электрических разрядов между металлическим и электролитическим электродами, там же обсуждаются области их практических применений, сформулированы- задачи диссертационной работы.
Во второй главе приведено описание экспериментальной установки. Также описывается экспериментальные установки» для получения и исследования электрического разряда между струей электролитического анода и пористого катода для различных межэлектродных расстояний при атмосферном1 и пониженном давлениях. Система электрического питания предназначена для обеспечения' электрического разряда и вспомогательного оборудования электрической энергией. Вакуумная система состоит из вакуумной камеры, вакуумного насоса и вакуумной 7 арматуры. Пористый материал заполняется исследуемыми электролитами необходимой концентрации и состава. Здесь же приводится измерительная аппаратура, методика проведения экспериментов и оценка точности измерений.
В третьей главе представлены новые формы электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном и пониженном давлениях. Приведены результаты исследования: вольтамперных характеристик (ВАХ) электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном давлении; ВАХ электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при пониженном давлении; распределение температуры вдоль струйного электролитического анода; распределение величин напряжения и тока горения ТР.
В четвертой главе на основе полученных результатов разработаны и созданы устройства для получения электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном и пониженном давлениях. Разработана методика очистки и упрочнения меди.
Научная новизна исследований:
1. В результате экспериментального исследования установлены формы и особенности электрического разряда при Р =105 Па , и = 0,15-Ю,95 м/с:
- многоканальной формы на поверхности и внутри пористого материала;
- переход многоканального разряда в объемный внутри пористого материала при £/=1014 В, /с=40 мм, с!с= 3 мм, Ст -5 г/с: 8
- горение многоканального разряда вдоль границы между порами;
- горение МР в виде конусообразных каналов между отдельными порами;
- влияние степени пористости катода на особенности горения МР;
- развитие пробоя между металлическими поверхностями при малых толщинах пористого материала;
- значения напряжения и тока электрического разряда с ПРК не имеют нормальную функцию распределения вероятности.
2. В результате экспериментального исследования установлены о / формы и особенности электрического разряда при 1(Г<Р<70 Па, V = 0,15-гО,95 м/с:
- переход многоканального разряда в тлеющий разряд в диапазоне давления от 3,9-104 до 1,9-104 Па;
- образование плазменного вихря внутри пористого материала;
- распространение анодного свечения (АС) тлеющего разряда вдоль струи при пониженном давлении.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Результаты экспериментального исследования характеристик многоканального разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном и пониженном давлении.
2. Результаты экспериментального исследования характеристик тлеющего разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при пониженных давлениях.
3. Методика упрочнения поверхности металлов и сплавов с ТР, между струйным электролитическим анодом и пористым катодом.
4. Методика процесса очистки и полировки поверхности металлов и сплавов МР между струйным электролитическим анодом и пористым катодом.
5. Методика процесса очистки и полировки металлов и сплавов ТР между струйным электролитическим анодом и пористым катодом. 9
Основные выводы
1. Разработана и создана экспериментальная установка для исследования электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом при атмосферном и пониженном давлении в широком диапазоне I, £/, ¿4, С и 1С для насыщенного раствора ИаС1 в технической воде. Установка позволяет проводить экспериментальные исследования структуры и формы, электрических характеристик и распределения температуры на струи электролитического анода в диапазоне параметров и = 0.1-4.2 кВ, / = 0.014-1 А, 1С = 14-130 мм, в = 0,54-8 г/с и йс= КЗ мм, V = 0,15 4-0,95м/с.
2. На базе проведенных исследований установлено, что электрический разряд горит между струйным электролитическим анодом и г ^ пористым катодом в диапазоне Р = 10 4-Ю Па. Выявлено, что В АХ электрического разряда между струйным электролитическим анодом и пористым катодом значительно зависит от О, йс, 1С с1п. Установлено, что значения напряжения и тока многоканального разряда не имеют нормальную функцию распределения вероятности.
3. Выявлены основные формы электрического разряда: многоканальной, объемной формы на поверхности и внутри пористого катода; Выявлено, что МР горит вдоль границы между порами, виде каналов между отдельными порами. Установлен переход МР в объемную форму.
4. Обнаружен переход многоканального разряда в тлеющий разряд при пониженных давлениях от Р = 3,9-104 Па до Р = 1,9-104 Па, и =0,18 м/с и образование плазменного вихря внутри пористого материала. Распространение анодного свечения (АС) тлеющего разряда только вдоль струйного электролитического катода при пониженном давлении.
5. Разработаны и созданы устройства для получения многоканального и тлеющего разряда между струйным электролитическим
89 анодом и пористым катодом в диапазоне Р = 105-103 Па, V = 0,1-1,2 кВ, 1= 0.01-1 А, /с= 1-130 мм, в = 0,5-4-8 г/с, V = 0,15 4-0.95м/с и а?с= 1-3 мм , с1п= 0.5-5 мм.
6. Разработаны методики:
- упрочнения поверхности меди ТР при пониженном давлении
- очистки поверхности меди многоканальным разрядом при атмосферном давлении; очистки поверхности меди тлеющим разрядом при пониженном давлении.
7. Получено уравнение регрессии для определения степени очистки поверхности меди при атмосферном давлении.
1. Энгель А. Физика и техника электрического разряда в газах / А. Энгель, М. Истеенбек // Пер. с нем. / Под ред. Капцова H.A. М.: Л.: ОНТИ, 1936. С.315.
2. Леб Л. Основные процессы разрядов в газах / Л. Леб // Пер. с англ. / Под ред. Капцова H.A. М.: Л.: Гостехиздат, 1950. С.672.
3. Файзуллин Ф.Ф. Анодирование металлов в плазме. / Ф.Ф. Файзуллин, Е.Е. Аверьянов // Казань: Изд-во Казанского университета, 1977. С. 127.
4. Ясногородский И.З. Нагрев металлов и сплавов в электролите./ И.З. Ясногородский//М.: Машгиз, 1949. С. 128.
5. Сапрыкин В.Д. О природе свечения прианодного слоя при электролизе с выносным анодом / В.Д. Сапрыкин //Электрохимия, 1965. Т. 1, № 2. С. 234-236.
6. Ясногородский И.З. электрохимическая и электромеханическая обработка металлов. / И.З. Ясногородский // В сб.: М.: Машиностроение, 1971. С. 117-121.
7. Гайсин Ф. Е , Гизатуллина Ф. А. Низкотемпературная плазма. Казань, 1983. С. 43-51.
8. Plante G// Zeit. Phys. 1875. № 80. P. 1133-1138.
9. Факторович А. А., Галанина Е. К. Электрохимическая обработка металлов/ Под общ. ред. Ю. И. Петрова. Кишинев: Штиинца, 1971. С. 122-130.
10. Сапрыкин В. Д. //Электрохимия, 1965. Т. 1, вып. 2. С. 234-241.91
11. Сапрыкин В. Д. // Электрохимия, 1965. Т. 1, вып. 9. С. 562-573.
12. Петров Г. IL , Сальянов Ф. А., Меркурьев Г. А.// Труды Казанского авиационного ин-та, вып. 173. Казань, 1974. С. 11-15.
13. Сапрыкин В. Д.// Зимин и физика низкотемператруной плазмы. 1971. С. 77-80.
14. Sternberg Z. W.// XII Jugoslav Summer Sch, and Ins. Symp. Phys. Jonized. Gases 84, Schibenik, Sept. 3-7, 1984. Contr Pap. and Austr. Inv. Lect. and Progr Rept: Belgrade. P. 392-395.
15. Жуков M. Ф. , Замбалаев Ж. Ж. , Дандарон Г.НУ/ Изв. СО АН СССР, сер. техн. наук, 1984, N 1. С. 100-104.
16. Поляков О. В., Баковец В. В.// Химия высоких энергий. М. , 1983. Т. 17. N4. С. 291-295.
17. Словецкий Д. И., Терентьев С. Д., Плеханов В. Г.// Теплофизика высоких температур. М.,.1986. Т. 24. С. 353-359.
18. Гайсин Ф. М., Гизатуллина Ф. А., Камалов Р. Р. // Физика и химия обработки материалов. М., 1985. N 4. С. 58-64.
19. Stark I., Cassuto L.// Zeit. Phys. 1904. Bd. S. N 10. P. 1212-1219.
20. Makovetski AM Zeit. Electroch. 1911. Bd. 17. N 6. P. 565-569.
21. Haber F., Klemene AM Zeit. Phys. Chem. 1914. Bd. 27. P. 82-98.
22. Klemene A., Kantor TM Zeit. Phys. Chem. 1934 Bd.86. P. 127-134.
23. Меркурьев Г. AM В сб. Анодное окисление, один из методов защиты металлов от коррозии. Казань, 1981.
24. Plante G.II Zeit. Phys. 1875. -№80. P. 1133-1138.
25. Мик Дж. Электрический пробой в газах. / Мик Дж. Крэгс Дж // -М.: ИЛ, 1960. С. 601.
26. Rodebush W.H., Walnl М.Н.// J.Ghem.Phys. 1933. Vol. 1. P. 111-114.
27. Barret P.// Bull. Soc. Chem. 1956. № 8-9. P. 1243-1253.
28. Некоторые вопросы, связанные с электролизом в присутствии низкотемпературной плазмы./ В.Д. Сапрыкин // Химия и Физика низкотемпературной плазмы, МГУ. 1971. С. 77-80.92
29. Gubkin J. Electrolytische Metallabscheidung an der fruen Oberfflache einer Salzlosung// Ann. Phys. 1887. BD 32. P. 114-115.
30. Stark J., Guassuto L.// Zeit. Phys. 1904. Bd 5. 1110. S.1212-1213.
31. Macovetski A.//Zeit. Electroch. 1911. Bd 17. № 6. P. 565-569.
32. Frochlich H., Platzman R.L. Energy loss electrous to dipolar relaxation//Phys. Rev. 1953. Vol 92 P. 1152-1154.
33. Haber P., Klemene A.//Zeit. Phys. Chem. 1914. Bd 27. P. 82-98.
34. Klemene A., Kantor T.//Zeit. Phys. Ghem. 1934. 86. P. 127-134.
35. Павлов В.И. Проведение химических реакций газовыми ионами в электролитах. / В.И. Павлов // Докл. АН СССР, 1944. Т. 43, № 9. С. 403-404.
36. Павлов В.И. Получение Н202 при безэлектродном электролизе воды в кислороде. / В.И. Павлов // Докл. АН СССР, 1944. Т. 43, № 9. С. 405-406.
37. Шапошникова Н.А. Исследование метана в газовом разряде. /Шапошникова Н.А // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук. Казань, 195I.C. 15.
38. Лазаренко Б.Р. О структуре и сопротивлении приэлектродкой зоны при нагреве металлов в электролитной плазме. / Б.Р. Лазаренко, Н.И. Лазаренко // Электронная обработка материалов, 1979. № 1. С. 5-11.
39. Белкин П.И. Исследование проводимости паровой пленки при анодном электролитном нагреве. / П.И. Белкин, В.И. Ганчар, Ю.Н. Петров //Докл. АН СССР, 1986. 291. №5. С. 1116-1119.
40. Benegl Nia A.//Comp. Rend. 1957. Т. 246. № 21/10. S. 6-76.
41. Benegl -Nia A.//Comp. Rend. 1958. T. 246. № 27/1. S. 122-141.
42. Bragg J.K., Sharbaugh A.H., Growe R.W.// Appl. Phys. Cathode Effects in the Dielectric Breakdron of Liquids. 1954. Vol. 25. №3.
43. Sternberg Z.W. Discharges with aqualous solutios as cathode// XII Jugoslav Summer Sch. and Int. Symp. Phys. Ionized. Cases 84, Sibenik.
44. Contrib. Pap. and Abstr. invit. Lect. and Progr. Repft. Belgrade, 1984 Sept. 3-7. P. 392-395.
45. Кесаев И.Г. Катодные процессы ртутной дуги и вопросы ее устойчивости./И.Г. Кесаев // М., JL: Госэнергоиздат, 1961. С. 320.
46. Ахатов М. Ф. Дисс. на соиск. уч. степени к. т. н. " Многоканальный разряд между струйным электролитическим катодом и твердым анодом при атмосферном давлении" . -К.: 2008. -65с.
47. Каюмов Р. Р., Дисс. на соиск. уч. степени к. т. н. "Электрический разряд между струйным электролитическим катодом и проточной электролитической ячейкой-анодом" -К.: 2010 г.
48. Нуриев И. М. Дисс. на соиск. уч. степени к. т. н. "Характеристики многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом при атмосферном давлении". -К.: 2005. -81с.
49. Гайсин Аз. Ф. Дисс. на соиск. уч. степени д. т. н. " Струйный многоканальный разряд между твердым и электролитическим электродами в процессах модификации материалов при атмосферном давлении". -К.: 2007. -350с.
50. Бринза В.Н., Федосов Н.М., Яланцев В.Н. и др. Сб. Теория и технология обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1975. № 81. С. 58-64.
51. Анодные оксидные покрытия на металлах и анодная защита.// под ред. Францевича .И. Киев: наука думка, 1985. С. 134.
52. Николаев A.B. Новое явление в электролизе. / A.B. Николаев, Г.А. Марков, В.И. Пещевицкий // Изд. СО АН СССР. Сер. тех. наук, 1977. № 12. Вып. 2. С. 145-154.
53. Снежко JI.A. Импульсный режим для получения силикатных покрытий в искровом разряде. / JI.A. Снежко, Ю.М. Бескровный, В.И. Невкрытый и др // Защита металлов, 1980. Т. 16, № 3. С. 365-367.
54. Аверьянов Е.Е. Плазменное анодирование в радиоэлектронике. М.: Радио и связь, 1983.С. 80.
55. Ясногородский И.З. В сб. «Электрохимическая и электромеханическая обработка металлов». М.: Машиностроение, 1971. С. 117-121.
56. Аверьянов Е.Е. О возможных механизмах образования анодных окисных пленок на алюминии, полученных плазменно-электролитическим методом. Деп. ВИНИТИ, № 1613 76, - Казань, 1976. С. 10 с.
57. Аверьянов Е.Е. Изучение кинетики формировки и электрофизических параметров анодных окисных пленок на алюминии, полученных плазменно-электролитическим методом. Деп. ВИНИТИ, № 1615 76, - Казань, 1976. С. 15.
58. Аверьянов Е.Е. Некоторые особенности плазменно-электролитического анодного окисления металлов. Деп. ВИНИТИ, № 2388 76, - Казань, 1976. С. 14 .
59. Аверьянов Е.Е. Исследование процесса анодного плазменно-электролитического окисления алюминия. / Е.Е. Аверьянов, Ф.Ф. Файзуллин // Электронная обработка материалов, 1978. № 4. С. 23-25.
60. Черненко В.И., Снежко Л.А., Папанова И. Получение покрытий анодно-искровым электрлизом. Изд. Химия, 1991. С. 128.
61. Хазиев P.M. Характеристики паровоздушного разряда переменного и постоянного тока с электролитическими электродами при пониженном и атмосферном давлениях. Дисс. на соискание уч. степени к.т.н. Казань, 2004. С. 120.
62. Мак-Тассарт Ф. Плазмохимические реакции в электрических разрядах. -М.: Атомиздат, 1972. С. 256.
63. Мурас B.C. Сб. научн. тр. ФТИ АН БССР, 1961. Вып.7. С. 75-80.
64. Лазаренко Б.Р. О структуре и сопротивлении приэлектродной зоны при нагреве металлов в электролитной плазме. / Б.Р. Лазаренко, В.Н. Дураджи, И.В. Брянцев //Электронная обработка материалов, 1980. № 2. С. 50-55.
65. Лазаренко Б.Р. Об особенностях электролитного нагрева при анодном процессе. / Б.Р, Лазаренко, В.Н. Дураджи, A.A. Факторович // Электронная обработка материалов, 1974. № 3. С. 37-40.
66. Rellog E.N. J.Electrochem.-Soc. 1950. V. 97. Р.133.
67. Гайсин А.Ф. Характеристики парогазового разряда между металлическим и жидким (непроточные и проточные электролиты) электродами. Дисс. на соискание уч. степени к.т.н. Казань, 2002. С. 140.
68. Дураджи В.Н. Закалка стали в электролите при нагреве в электролитной плазме. / В.Н. Дураджи, Г.А. Форня // Электронная обработка материалов, 1989. № 4. С. 43-46.
69. Лазаренко Б.Р. Химико-термическая обработка металлов электрическими разрядами в электролитах при анодном процессе. / Б.Р. Лазаренко, В.Н. Дураджи, A.A. Фанторович и др. // Электронная обработка материалов, 1974. № 5. С. 11-13.
70. Дураджи В.Н., Мокрова A.M., Лаврова Т.С. Химико-термическая обработка стали в электролитной плазме. / В.Н. Дураджи, A.M. Мокрова, Т.С. Лаврова //Изд. АН СССР. Сер. Неорганические материалы, 1985. 21. №9. С. 1589-1591.
71. Тазмеев Б.Х. Электрические и тепловые характеристик генераторов неравновесной газоразрядной плазмы с жидкими электродами. Дисс. На соискание уч. Степени к.т.н. Казань. 2000. 170 с.
72. Капцов H.A. Электроника. М.: Гостехиздат, 1956. С. 459. ;
73. Гайсин А.Ф. Характеристики парогазового разряда между металлическим и жидким (непроточные и проточные электролиты) электродами. Автореферат дисс. на соискание уч. степени к.т.н. Казань, 2002. С. 20.
74. Хакимов Р.Г. Дисс. на соискание учёной степени к.т.н. «Характеристики плазменной электротермической установки с жидкими электродами». Санкт-Петербург. 1993.
75. Шакиров Ю.И. Характеристики плазменной электротермической установки с жидким катодом. Дисс. на соискание уч. степени к.т.н. -Ленинград, 1990. С. 132.
76. Словецкий Д.И. Механизм плазменно-электролитного нагрева металлов / Д.И: Словецкий, С.Д. Терентьев, В.Г. Плеханов // Теплофизика высоких температур. 1986. Т.24, № 2. С. 353-363.
77. A.c. № 1441991 СССР. Способ очистки поверхности изделия / Гайсин Ф.М. Заявл. 18.07.86.
78. A.c. № 1360244 СССР. Способ получения тонких плёнок металлов ионно-плазменным распылением / Гайсин Ф.М. Заявл. 110685.
79. A.c. № 1582464 СССР. Способ получения металлического порошка/ Гайсин Ф.М., Хакимов Р.Г., Шакиров Ю.И. Заявл. 011287.
80. Гайсин Ф.М. Особенности порошка, полученного в разряде между стальным электродом и электролитов. / Ф.М, Гайсин, P.A. Валиев, Ю.И. Шакиров //Порошковая металлургия. 1991. № 6. С. 4-7.
81. Валиев P.A., Гайсин Ф.М., Шакиров Ю.И. Влияние характеристик разряда на интенсивность образования и дисперсность порошка. / P.A. Валиев, Ф.М. Гайсин, Ю.И. Шакиров // Электронная обработка материалов, 1991. № 3. С. 32-35.
82. Савельев В.А. Устройства для создания паровоздушного разряда между металлическим катодом и электролитическим анодом (непроточные и проточные электролиты) и его характеристики при атмосферном и пониженных давлениях. Казань, 2003. - 120 с.
83. Plante G. Recherches sur les phenomenes Produits dans les Liquides par de Courants Electriques de Haute Tension // C.R. Hebd. Seanses Acad. Sei. 1875. №80. P. 1133-1137.
84. Слугинов Н.П. Разряд гальванического тока через тонкий слой электролита. / Н.П. Слугинов // Журн. Русск. физ.-хим. общества. 1878. Т. 10. Вып. 8, физ. часть 2. С. 241-243.
85. Баринов Ю.А. Экспериментальное исследование разряда с жидкими электродами в воздухе при атмосферном давлении. / Ю.А. Баринов, И.О. Блинов, Г.А. Дюхев, С.М. Школьник // Материалы конф. «Физика и техника плазмы». Т. 1. Минск. Беларусь 1994. С. 123-126.
86. А.с. № 1088086 (СССР) // Гайсин Ф.М., Гизатуллина Ф.А., Даутов Г.Ю. Устройство для получения тлеющего разряда при атмосферном давлении. 1983.
87. Капцов Н.А. Электрические явления в газах и вакууме. -Изд.2. е. -М. :Гостехиздат, 1950. -836.
88. Энгельс А. Ионизованные газы. -М.:Физматгиз, 1959. -332 с.
89. Браун С. Элементарные процессы в плазме газового разряда. -М.: Госатомиздат, 1961.-323с.
90. Ретер Г. Электронные лавины и пробой в газах. М.: Мир, 1968. -390 с.
91. Грановский B.JI. Электрический ток в газе /установившийся ток/. -М.: Наука, 1971.-544с.
92. Смирнов Б.М. Физика слабоионизованного газа. -М.: Наука, 1972.
93. Райзер Ю.П. Основы современной физики газоразрядных процессов. -М.: Наука, 1980. -416
94. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. -М.: Наука, 1987. -591с.
95. Ховатсон A.M. Введение в теорию газового разряда: Пер.с англ. Иванчика И.И. -М.: Атомиздат, 1980.
96. Велихов Е.П. , Баранов В.Ю., Рябов Е.А., Летохов B.C., Старостин А.Н. Импульсные СО2 лазеры и их применение для разделения изотопов. -М.: Наука, 1983.-304с.
97. Велихов Е.П., Голубев B.C., Пашкин C.B. Тлеющий разряд в потоке газа. Успехи физ.наук, 1982. Т. 137, вып. I. С. 117 150.
98. Баранов В.Ю., Напартович А.П., Старостин А.П., Старостин А.И. Тлеющий разряд в газах повышенного давления. В кн.: Итоги науки и техники. Физика плазмы. -М.: ВИНИТИ. Т.5. 1984. С.90-171.
99. Беликов Е.П., Ковалев A.C., Рахимов А.Т. Физические явления в газоразрядной плазме. -М.: Наука, 1987. С. 160.
100. Словецкий Д.И. Механизмы химической реакции в неравновесной плазме. -М.: Наука, 1980. -310 с.
101. Гайсин Ф.М., Сон Э.Е. Возникновение и развитие объемного разряда между твердыми и жидкими электродами. //Химия плазмы. Под ред. Смирнова Б.М. -М.: 1990. Т.16. С.120-156.
102. Гайсин Ф.М., Сон Э.Е. Электрофизические процессы в разрядах с твердыми и жидкими электродами. Свердловск. Изд- во Уральского университета. 1989. -432 с.
103. Гайсин Ф.М., Сон Э.Е., Шакиров Ю.И. Объемный разряд в парогазовой среде между твердыми и жидкими электродами. М.: Изд-во ВЗПИ, 1990. -90с.
104. Loginov N.A., Multichannel discharges between turbulence current and porous material / Az.F. Gaisin, F.M. Gaisin, E.E. Son, Al.F. Gaisin // 3rd Chaotic Modeling and Simulation International Conference. June 1-4, 2010. Chania Crete Greece. P.56.
105. Логинов H.A., Гайсин Аз. Ф., Сон Э. Е., Гайсин Ф. М., Гайсин Ал.Ф. Особености многоканального разряда в пористом твердом катоде// Тефлофизика высоких температур том 47, № 4, Июль-Август 2009, С. 633-635.
106. Логинов H.A., Многоканальный разряд между струйным и пористым электродом / Гайсин Ал.Ф. // XVIII Туполевские чтения: материалы международной, молодежной научной конференции. -Казань, 2010.
107. Логинов H.A., Многоканальный разряд в пористых средах / Гайсин Ал.Ф.// Труды VI Международной конференции студентов и молодых ученных. Том 1. Томск, 2009. - С. 153-156.
108. Логинов H.A., Многоканальный разряд между струйным электролитическим катодом и пористо электролитным анодом / Ал.Ф. Гайсин // Туполевские чтения. Материалы международной, молодежной научной конференции. -Казань, 2008. -Т. 2. - С 31-32.1. Примечание
109. Диссертационная работа выполнена на кафедре технической физики Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева.
