Характеристики многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом при атмосферном давлении тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.05 ВАК РФ

На правах рукописи

НУРИЕВ ИЛСУР МУХТАРОВИЧ

ХАРАКТЕРИСТИКИ МНОГОКАНАЛЬНОГО РАЗРЯДА МЕЖДУ ПРОТОЧНЫМ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИМ КАТОДОМ И МЕТАЛЛИЧЕСКИМ АНОДОМ ПРИ АТМОСФЕРНОМ

ДАВЛЕНИИ

Специальность: 01 02 05 - Механика жидкости, газа и плазмы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань 2005

Работа выполнена на кафедре технической физики Казанского государственного технического университета им А Н Туполева (КАИ) и кафедре электротехники и электроники Камского государственного политехнического института (КамПИ)

Научный руководитель - доктор физико-математических наук,

профессор Гайсин Ф М.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Абдуллин И.Ш. кандидат технических наук Савельев В.А.

Ведущая организация - ОАО КаКБ «СОЮЗ»

Защита состоится «¿2» ¿г_ 2005 года в /О час на заседании

диссертационного совета Д212 079 02 при Казанском государственном техническом университете им А Н Туполева по адресу: 420011, г. Казань, ул. К.Маркса, 10

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного технического университета им А Н. Туполева.

Автореферат разослан » а*¿¡Я_2005 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

АГ Каримова

пап

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из новых способов получения низкотемпературной плазмы является использование многоканального разряда (МР), возникающего между металлическим анодом и электролитическим катодом, область применения которою расширяется В последние юды наметились новые перспективные направления применения многоканального разряда с электролитическим катодом в плазмохимии, электронике и машиностроении. Несмотря на это физические процессы, протекающие в многоканальном разряде между электролитическим катодом и металлическим анодом не достаточно изучены, нет также единого мнения о природе такого разряда. Не исследованы характеристики многоканального разряда между проточным электролитическим катодом (Г1ЭК) и металлическим анодом, отсутствуют данные по взаимодействию плазмы многоканального разряда с поверхностями металлических тел.. До сих пор не установлены основные типы многоканальных разрядов между ПЭК и металлическим анодом и их взаимный переход. Все это задерживает разработку плазменных установок с МР и их внедрение в производство. В связи с вышеизложенным, экспериментальное исследование характеристик МР между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом, разработка и создание устройств с использованием многоканального разряда являются актуальной задачей.

Целью данной работы является установление закономерностей физических процессов, протекающих в многоканальном разряде между металлическим анодом и проточным электролитическим катодом при атмосферном давлении и создание на их основе устройств для получения струйного многоканального разряда и их применение в плазменной технике и технологии.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1 Создать экспериментальную установку для исследования многоканального разряда между металлическим анодом и проточным электролитическим катодом при атмосферном давлении в диапазоне тока разряда (/ = 0,02-10 А), диаметра анода (da = 5 - 40 мм) и межэлектродного расстояния (/ = 1-50 мм).

2 Проводить комплексные экспериментальные исследования структуры, электрических характеристик (ВАХ, плотности тока на электролитическом катоде /,к и металлическом аноде_/„, катодное падения потенциала в многоканальном разряде с ПЭК и металлическим анодом) при атмосферном давлении в широком диапазоне параметров /, ,и /.

3 Выявить новые типы многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом при атмосферном давлении

4 Обобщить характеристики многоканального разряда между металлическим анодом и проточным электролитическим катодом при атмосферном давлении.

5. Разработать и со щать устройства' (_

л ] ГОС. НАЦИОНАЛ» А

I библиотека

- для получения одноструйного многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом;

- для получения многоструйного многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом.

6 Разработать методику упрочнения поверхности материалов в струйном многоканальном разряде между металлическим анодом и проточным электролитическим катодом.

Научная новизна исследований:

1. Впервые установлены

- возможность горения многоканального разряда между плазменным шлейфом и проточным электролитическим катодом;

- жгутообразный многоканальный разряд (ЖМР) между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом;

- диффузный разряд между плазменным шлейфом и проточным электролитическим катодом и переход его в жгутообразный многоканальный разряд.

2. Выявлены комбинации многоканального и диффузного разрядов с проточными электролитическими катодами.

3. Созданы устройства, которые позволяют получить четырех- и шестиструйный многоканальный разряд между металлическим анодом и проточным электролитическим катодом.

4. Разработана методика упрочнения поверхности материалов в струйном многоканальном разряде между металлическим анодом и проточным электролитическим катодом.

Практическая ценность. Результаты исследования служат основой для понимания физических процессов, происходящих в многоканальном разряде между металлическим анодом и проточным электролитическим катодом Разработаны и созданы устройства для получения многоструйного многоканального разряда между металлическим анодом и электролитическим катодом для резки, сварки, нанесения покрытий и нагрева различных материалов Разработана методика упрочнения поверхности материалов в однострунном многоканальном разряде с проточным электролитическим катодом.

Работа выполнялась в соответствии с госбюджетной научно-исследовательской работой по теме «Исследование взаимодействия парогазового разряда с поверхностью твердых тел» (1998-2001 гг), по госбюджетной теме № С 710 - 1/98 «Создание научных основ физики низкотемпературной плазмы стационарного и нестационарного парогазового разряда с нетрадиционным электродами» (1998-2000 гг) и по программе Минобразования Российской Федерации «Научные исследования в области производственных технологий» по разделу «Радиационные технологии создания и исследования объектов в машиностроении и приборвс?рвеняя» (2004 г).

,и'* !

. itwi t ^

, ' jtf f»»

Основные положения, выносимые на защиту

I Результаты комплексного экспериментального исследования'

- структуры, ВАХ, плотности тока на проточном электролитическом катоде и металлическом аноде, катодное падение потенциала многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом для различной геометрической формы (сплошной, полый) при атмосферном давлении в широком диапазоне /. / и с1а:

жгутообразного многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом;

- многоканального и диффузного разрядов между плазменным шлейфом и проточным электролитическим катодом.

2. Устройства для получения струйного многоканального разряда с проточным электролитическим катодом и его характеристики

3 Методика упрочнения поверхности материалов в одноструйном многоканальном разряде между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом

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 и их удовлетворительная сходимость Все эксперименты проводились с применением современных измерительных приборов высшего 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 следующих конференциях и семинарах: -международная научно-техническая конференция «Механика машиностроения», г. Набережные Челны, 1995 г: международная научно-техническая конференция «Молодая наука - новому тысячелетию», г. Набережные Челны, 1996 г.; международная научно-техническая конференция «Технико-экономические проблемы промышленного производства», Набережные Челны, 2000 г.; международная конференция «Автоматизация и информационные технологии», г. Набережные Челны, 2002 г; школа по плазмохимии №10 для молодых ученых России, Иваново, ИГХТУ, 2002 г, межвузовская научно-техническая конференция «Вузовская наука России», г Набережные Челны, 2005 г.; научно-технические семинары КамПИ, КГТУ им. А Н Туполева.

Личный вклад автора в работу Личный вклад автора в работы, вошедшие в диссертацию, является определяющим Автором создана жспериментальная установка в соответствии с целями исследования; проведены эксперименты, выполнены обработка, анализ и обобщение экспериментальных результатов

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ (одна статья и 15 тезисов докладов).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы. Работа изложена на 120 страницах. Из них 90 страницы машинописного текста, содержит 35 рисунков. 4 таблицы и список литературы из 115 источников отечественных и зарубежных авторов

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, ее цель, формулируются задачи исследования, основные защищаемые положения и научная новизна результатов.

В первой главе проведен анализ известных экспериментальных и теоретических исследований электрических разрядов, горящих между электролитическим и металлическим электродами, а также обсуждаются области их практических применений, сформулированы задачи диссертационной работы

Во второй главе приведено описание экспериментальной установки Экспериментальная установка предназначена для исследования электрическою разряда в диапазоне параметров- напряжений разряда ц =о-5 кВ. токов

I - 0,02 - 10 А, и / = 1-50 мм. Функциональная схема установки представлена на рисунке 1.

Источник питания 1 обеспечивает подачу регулируемою аабилизированного постоянного напряжения по токоподводом 2 на разрядный промежуюк. Электрод 4 обеспечивает токоподовод к электролитическому катоду разрядной камеры 6. Оборудование 5 служит для сбора и хранения (бак, обратный клапан 11), очистки (фильтры и центрифуга), подачи и регулирования (насосы 13 и вентили 10) параметров электролита. Межэлектродное расстояние регулируется координатным устройством 7. Вентилятор с вытяжкой 14 и 8 служат для отсоса из рабочей зоны паров воды и газов. С помощью змеевика 12 можно регулировать температуру элекгролита, подавая воду по трубопроводу 15. По трубопроводу 16 эта вода отводится в канализацию. Для охлаждения терло го металлического анода 9 используется техническая вода.

10 X »X

dp

Рисунок 1 - Функциональная схема экспериментальной установки для исследования MHOi оканальною ра;ряда между проточным электролитическим катодом и металлическим

анодом

До начала экспериментов металлические аноды подвергались тренировке электрическим разрядом ВАХ mhoiоканальною разряда между электролитическим катодом и ме1аллическим анодом измерялись с помощью вольтметров М 367 класса точности 0,5, амперметром Ц4311 класса точности 0,5 и мультиметром MY68 класса точности 0,5 Ошосшельные погрешности измерения напряжения разряда не превышали 1 5% Для каждого набора значений межэлекгродного расстояния, соаава и концешрации электролита регистрация параметров MP проводились не менее 3-5 раз. Фотографирование разряда осуществлялось фотоаппаратами «Rower 3 2», «Зенит», а также на видеокамеру «Sony». Температура электролита контролировалась при помощи ртутного термометра ТН4 М 17 с ценой деления 0,2 °С, а 1акже цифровым прибором M890G с точностью 0,5 Температура в плазменном струе и ¡мерялась термопарой типа ТПП группы ПП и ТПР (условные обозначения градуировок ПП-1 и ПР 30/6) и вторичным прибором класса точности 0,05 В экспериментах термопара вводилась в струю нагретого газа с помощью координатника Для определения распределения потенциала менялось расстояние между металлическим анодом и проточным электролитическим катодом и фиксировалось изменение напряжения разряде с расстоянием при постоянной величине тока Экстраполяция к нулевому расстоянию между металлическим

анодом и проточным электролитическим катодом дает катодное падение потенциала ({У-500-600 В) Усредненная плотность тока на электродах определялась как отношение тока разряда к площади катодного или анодного пятна. Площади катодного и анодного пятен определялись путем измерения их диаметров с помощью микроскопа типа СП-52 с погрешностью ± 0,05 мм.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований многоканальных и диффузных разрядов между металлическим анодом и проточным электролитическим катодом при атмосферном давлении в широком диапазоне / = 0,02-10 А, и = 0,5-5 кВ, / = 5-50 мм и <1а= 5-40 мм для различного состава (техническая и очищенная вода, растворы Си804, ИаС1 в технической воде) и концентрации электролита. В экспериментах в качестве металлического анода использованы СтальЗ, Ст.35, Ст.45 и медь с различной геометрической формой (сплошной цилиндр, полый цилиндр, полый усеченный конус, сплошной конус)

Изучено развитие катодных пятен на поверхности проточного электролитического катода (техническая вода). При малых межэлектродных расстояниях (/ = 5 мм) и небольших токах (/ = 500 мА) наблюдается пятно, которое показано на рис. 2 1а. Катодное пятно повторяет геометрическую форму металлического анода и имеет форму кольца. Диаметр кольца больше в 2 раза диаметра металлического анода. Внутри кольца наблюдается темная область в форме круга. С ростом / = 2 А внутреннее катодное пятно на поверхности ПЭК начинает светиться (рисунок 26). Интенсивность внутреннего пятна слабее, чем наружное. Катодное пятно состоит из мельчайших пятен, которые имеют корневые структуры. С увеличением / от 2 до 2,5 А при / = 5 мм пятно на поверхности проточного электролита переходит в форму подковы (рисунок 2в) При / = 3,5 А катодное пятно теряет свою устойчивость и распадается на несколько пятен (рисунок 2г и 2д). Количество пятен зависит от величины тока разряда Эти катодные пятна могут вращаться как по часовой стрелке, так и против. На рисунке 2е показано комбинированное катодное пятно В данном случае горит одновременно ЖМР с микроканалами и диффузный разряд (внутреннее пятно) Эю комбинированное пятно на поверхности ПЭК вызывает поперечные волны, распространяющиеся от центра. При / = 3.3 А и / 30 мм катодное пятно полностью переходит в распределенные волнистые пятна. Величина плотности тока на ПЭК составляет 0,01 А/см2, а плотность тока на металлическом аноде 10,5 А/см" С ростом 1 от 5 до 40 мм при 1 = 6 А наблюдается катодное пягно (рисунок 2 з), которое имеет точечные пятна в центральной области Катодное пятно наружного кольца имеет распределенные корневые структуры В данном случае величины ])К1р -0,1 А/см2 и/л -2,1 А/см2

Рисунок 2 - Разновидности катодных пятен на поверхности проточного электролита в зависимое!и от величины разрядного тока и межэлектродного расстояния

Изучена общая структура многоканального разряда между ПЭК и металлическим анодом, между плазменным шлейфом-анодом и ПЭК, а также их комбинации. Как видно из рисунка За, плазменный столб МР имеет объемно-дождевой вид. С ростом тока от 0,8 до 4,5 А при ¿4 = 40 мм и / - 4 мм меняется цвет ПС от фиолетового до белого. Из рисунка 36 видно, что при /-1,5 А с ростом межэлекгродною расстояния от 4 до 20 мм внутри МР выделяются контра1 ированные каналы белого цвета Диаметр анодного пятна контрагированного канала составляет 2,5 мм. При 1 = 2 А и / = 20 мм горит комбинированный разряд Слева (рисунок Зв) горит многоканальный разряд фиолеювого цвета Справа (рисунок Зв) горит жгутообразный многоканальный разряд с точечным пятном на металлическом аноде и распределенными пятнами на ПЭК Плазменный столб этого разряда состоит из микроканалов Эти каналы окружены ореолой желто! о цвета При небольших / и / ореола направлена от анода к каюду Когда ток разряда достигает / = 2,4 А комбинированный разряд переходит в ЖМР (рисунок Зг) Дальнейший рост межэлектродного расстояния от 20 до 25 мм и тока разряда до ЗА приводит к тому, что на кромке металлического анода появляются два точечные пятна (рисунок Зд) Ореола переходит в плазменный шлейф белого цвета С ростом тока и межэлектродного расстояния у металлического анода появляется область плазменного шлейфа. Это ярко светящийся плазменный шлейф распространяется непосредственно у ме!аллического анода и по форме напоминает струю пламени газовой горелки.

Рисунок 3 - Типы многоканальных разрядов между металлическим анодом и проючным электролитическим катодом

Между плазменным шлейфом и ПЭК горит многоканальный разряд ЖМР с микроканалами синего цвета горит в центральной части металлического анода. С ростом / от 25 до 30 мм при 1 — 3,3 А комбинированный разряд переходит в диффузный разряд со слабым свечением ПС и катодного пятна на поверхности ПЭК (рисунок Зе) В данном случае плазменный шлейф охватывает полностью металлический анод. При / = 3,5 А и / = 35 мм диффузный разряд начинает переходить в ЖМР с крупными микроканалами (рисунок Зж) Диаметр крупных микроканалов достигает до 1 мм Эти каналы снаружи окружены микроканалами. Диффузный разряд между плазменным шлейфом-анодом и проточным электролитическим катодом при / = 4 А и / = 40 мм полностью переходит на один ЖМР с крупными каналами (рисунок Зз). С дальнейшим ростом I между металлическим анодом и ПЭК возникает МР состоящий из отдельных ЖМР (рисунок Зи). Анализ экспериментальных данных в широком диапазоне параметров по исследованию ЖМР между металлическим анодом и ПЭК, МР между плазменным шлейфом-анодом и ПЭК и диффузного разряда между плазменным шлейфом-анодом и ПЭК показал, что горение разрядов и их взаимный переход существенно зависит от 1, /, <1а, состава и концентрации ПЭК.

и, в

1600 1400 1200 1000 800 600 400 200

А

Рисунок 4 - ПАХ многоканального разряда между метал шческим анодом и протчным электролитическим катодом I Ст45, (1а = 15 мм, техническая вода, / 20 мм, 2

- Ст45, с1а = 40 мм, техническая вода, / = 40 мм, 3 - Ст45, с1а ~ 20 мм, 5%-ый раствор СиЧ04,1 20 мм, 4 - Ст45, с/а = 20 мм, 10%ый раствор СиБОд, / = 20 мм, 5 - медь, ¿а = 20 мм, 10%-ый раствор Си804,1 = 20 мм, 6 - медь, ¿„=15 мм, техническая вода, / - 15мм.

На рисунке 4 приведены ВАХ многоканального разряда Показано, что ВАХ многоканального разряда в случае использования технической воды в качестве ПЭК (кривые 1,2,6 рисунка 4) в интервале / = 0,5 -г 1 А имеют возрастающий характер, а с ростом тока от 1 до 5 А - падающий Сравнение кривых 1 и 2 показывает, что

увеличение диаметра металлического анода приводит к увеличению напряжения разряда при одинаковых других параметрах Когда в качестве проточного электролитического катода используется 5%-ый или 10%-ый растворы СиЬ04 в очищенной воде, величина V почти не меняется (кривые 3, 4 и 5) Анализ ВАХ показал, что на величину напряжения разряда значительно влияет диаметр и материал металлического анода, межэлектродное расстояние, состав и концентрация электролита.

Важным параметром для понимания физических процессов, происходящих на границе раздела электролитического катода и плазмы является плотность гока на ПЭК Зависимостьум на ПЭК от величины / разряда для двух значений I показана на рисунке 5. Видно, что зависимость плотности гока на проточном электролитическом катоде носит немонотонный характер В интервале / от 0,5 до I А величинарезко уменьшается С дальнейшим ростом величины тока разряда от 1 до 3 А выполняется закон Геля.

.2

0,5

1,5

2,5

I, А

Рисунок 5 - Зависимость плотности тока на электролитическом катоде (техническая вода) от величины тока разряда при d = 15 мм (стальной стержень - анод) для рапичных межэлектродных расстояний 1-1 = 5 мм, 2-1 = 15 мм Экспериментальные данные обобщены с использованием методов теории подобия и размерности при атмосферном давлении в диапазоне параметров. 700<[/<2000 В, 0,5</<5 А; 5</<33 мм Получено критериальное уравнение для обобщенной ВАХ открытого многоканального разряда между проточным электролитическим катодом (техническая вода) и стальным анодом для различных межэлектродных расстояний.

,0,5 / , \-U

U Г

- = 10501

/

0Л5

(1)

I А

20 40 60 80 100 ^75- ^75-

Рисунок 6 - Обобщенная вольт-амперная характеристика разряда между проточным элей роли гическим катодом из технической воды и металлическим анодом из Сл 45 при с1а =

15 мм; 1-1 = 5 мм, 2 - I = 25 мм, 3 - I = 33 мм.

В четвертой главе в результате исследования многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом в широком диапазоне тока, диаметра анода и межэлектродного расстояния разработаны и созданы устройства, а) для получения одноструйного многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом; б) для получения многоструйного (четыре и шесть) МР между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом. Экспериментально исследованы электрические и тепловые характеристики этих устройств. Устройство для получения одноструйного многоканального разряда с электролитическим катодом позволяет получить плазменную струю с температурой до 3000 К и длиной струи до 100 мм. При помощи данного устройства можно проводить резку и сварку деталей толщиной до 3 мм, нагревать различные материалы.

В данной главе представлены зависимости, описывающие влияние параметров плазменной струи на микротвердость поверхности обработанных материалов Применением дробного фактора эксперимента получено уравнение регрессии, которые могут быть использованы для нахождения оптимальных режимов технологического процесса упрочнения материалов.

У = 458.2 + 32,6-х, + 82,3• х2 + 96 • х3 + 58,6• х4 +61,9-х, +54,6-х, -х3,(2) где х,, х2, и х, - соответствуют параметрам струйного МР

Зависимости микротвердости Ст45 от центра струи разряда показана на рисунке 7. Анализ опытных данных показал, что микротвердость стали повышается с увеличением времени обработки и мощности струйного многоканального разряда

Рисунок 7 - Зависимости микротвердости Ст 45 после обработки в плазменной струе мно] оканальном разряде от центра струи / - время обработки 7 сск, расстояние 01 сопла - 8 мм и мощность разряда - 8 кВ1, 2 - иремя обработки 10 сек, расстояние от сопла - 5 мм и мощность разряда 10 кВт

Основные результаты и выводы

1 Разработана и создана экспериментальная установка для исследования многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом в широком диапазоне параметров (/, / и с!,,)

2 Экспериментально исследованы структуры, ВАХ, плотности тока на проточном электролитическом катоде и металлическом аноде, катодное и анодное падения потенциала многоканального разряда в широком диапазоне тока / ~ 0,02 -10 А, межэлектродного расстояния / = 5 - 50 мм и диаметре анода с!с,- 5 - 40 мм Изучено развитие катодных пятен на поверхности ПЭК Установлено, что катодное пятно на поверхности проточного электролита имеет различные структуры (правильные круги, подковы, нитевидные пятна и др). Показано, что ВАХ многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом значительно зависит от /, / и с!а, а также материала анода, состава и концентрации электролита Зависимость плотности тока на проточном электролитическом катоде от тока разряда носит немонотонный характер В интервале I = 1 - 3 А выполняется закон Геля Установлен неоднородный характер распределения потенциала и напряженности электрического поля между металлическим анодом и проточным электролитическим катодом

3 Установлен жгутообразный многоканальный разряд между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом и исследован),I их характеристики

4 Выявлен многоканальный разряд между плазменным шлейфом и проточным элекгролитическим катодом

5 Установлен диффузный разряд между плазменным шлейфом и проточным электролшическим катодом и переход его в Ж1 утообразный многоканальный разряд.

6 Проанализированы и обобщены ВАХ многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом при атмосферном давлении. Получены зависимости, позволяющие рассчитать напряжение разряда. Максимальное среднеквадратичное отклонение экспериментальных значений напряжения разряда от расчетных значений, полученных по данным формулам, составляет менее 10 % Поэтому их можно рекомендовать для инженерного расчета плазменных установок с многоканальным разрядом

. 7. Разработано и создано устройство для получения одноструйного

многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом и исследованы электрические и температурные характерисшки

8 Разработано и создано устройство для получения многоструйного (4 и 6) многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом

9 Разработана методика упрочнения поверхности материалов в плазменной струе многоканального разряда с проючным электролитическим катодом.

В руководстве принимал непосредственное участие к т.н Гайсин А.Ф.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1 Ильясов РШ, Нуриев ИМ, Шатров ЮИ Плазменное упрочнение деталей автомобилей «КамАЗ». //Международная научно-техническая конференция «Механика машиностроения» - Наб. Челньг изд-во КамПИ, 1995. - С. 158-159.

2. Ильясов Р Ш, Нуриев ИМ, Шакиров Ю И Исследование температурных 1радиентов в плазме разряда между твердым и жидким электродами.

„ //Международная научно-техническая конференция «Механика машиностроения» -Наб. Челны, изд-во КамПИ, 1995 -С. 159.

3. Нуриев ИМ, Шатрова ХМ Поверхностная обработка силикагных изделий с применением плазменной технологии //Международная научно-техническая конференция «Механика машиностроения» - Наб Челны изд-во КамПИ, 1995.-С. 160

4 Нуриев И М, Хакимов Р Г, Шакиров Ю И Энергетические характеристики электротермической установки с жидким электродом //Международная научно-техническая конференция «Молодая наука новому тысячелетию» - Наб. Челны: изд-во КамПИ, 1996. - С. 158-159.

5 Никопов ЕА, Нуриев ИМ, Шакиров ЮИ Исследование характеристик плазмотрона с жидким катодом //Механика машиностроения' Тезисы докладов

Международной научно-технической конференции (23-25 сентября 1997 г) - Наб Челны Камский политехнический институт, 1997, - С 111-112

6. Никонов ЕА, Нуриев ИМ, Шакиров ЮИ Плазмотрон с жидким электродом. //Механика машиностроения: Тезисы докладов Международной научно-технической конференции (23-25 сентября 1997 г) - Наб Челньг Камский политехнический институт, 1997, - С. 149.

7. Ильясов РШ, Никонов ЕА, Нуриев ИМ, Шакиров ЮИ Исследование электротермического аппарата с жидким катодом //Международная научно-техническая конференция «Технико-экономические проблемы промышленного производства». - Наб Челны, изд-во КамПИ, 2000 -С. 28-29

8 Ахметсагиров РИ, Гайсин АФ, Гумеров A3, Нуриев ИМ, Хайруллин АХ, Шакиров ЮИ Получение ферромагнитного порошка определенной дисперсности в разряде между твердым и жидким электродами. //Проблемы выживания и экологические механизмы хозяйствования в регионе Прикамья: Материалы симпозиума -Наб. Челны: изд-во КамПИ -2002. - С. 19-21.

9 Ахметсагиров РИ, Гайсин А.Ф, Гумеров А 3, Нуриев ИМ., Хайруллин АХ, Шакиров ЮИ Исследование газового разряда между твердыми и жидким электродами //Проблемы выживания и экологические механизмы хозяйствования в регионе Прикамья Материалы симпозиума. - Наб Челны- изд-во КамПИ. 2002 -С.21-23

10 Ахметсагиров Р И, Гайсин А Ф, Гумеров А 3, Нуриев ИМ, Шакиров ЮИ Определение зависимости для автоматизации установки по получению ферромагнитного порошка //Автоматизация и информационные технологии' Ма1ериалы конференции. Наб Челны: изд-во КамПИ. - 2002 - С.40-42.

11. Гайсин А Ф, Гумеров А 3, Нуриев ИМ, Шакиров ЮИ Волть-амперные характеристики плазменной электротермической установки с жидким катодом //3-й Международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии 10-я Школа по плазмохимии для молодых ученых России и с фан СНГ (16-21 сентября 2002 г., Плёс, Россия)' Сборник материалов, Т 2 - Иваново- Ивановский гос хим-гехн университет, 2002 -С 390-391 ISBN-5-230-01566-7.

12 Ахметсагиров РИ, Гумеров A3, Нуриев ИМ, Шакиров ЮИ Исследование электрического газового разряда между твердым анодом и жидким катодом //Человек и общество: на рубеже тысячелетий- Международный сборник научных трудов. - Воронеж 2003. - С. 167-171.

13. Гайсин АФ, Гумеров A3, Нуриев ИМ Метод получения ферромагнитного порошка при помощи низкотемпературной плазмы //Межвузовская научно-практическая конференция «Вузовская наука - России» -Наб Челньг изд-во КамПИ. - 2005. - С.57-60.

14 Гайсин А Ф, Гумеров А 3, Нуриев ИМ Электрический пробой в газах между металлическим катодом и электролитным анодом //Межвузовская научно-практическая конференция «Вузовская наука России» - Наб Челньг изд-во КамПИ. - 2005. - С.60-62

15 Ахиетса^иров Р И, Гайсип А Ф, Нуриев И М Определение зависимости для автоматизации установки по получению ферромагнитного порошка //Межвуювская научно-практическая конференция «Вузовская наука - России» Наб Челны изд-во КамПИ -2005 - С 58-60

!6 Ахметсагиров РИ, Гайсин АФ, Нуриев ИМ Обобщенные характеристики парогазового разряда между металлическим анодом и электролитическим катодом //Межвузовская научно-практическая конференция «Вузовская наука - России» -Наб. Челньг изд-во КамПИ -2005. -С.71-73

ЛР№ 020342 от 7.02.97 г. ЛР№ 0137 от 2.10.98 г. Подписано в печать 13.05.05. Формат 60x84/16 Бумага офсетная Печать ризографическая Уч-изд.л. 1,0 Усл.-печ.л. 1,0 Тираж ЮОэкз

Заказ 189-Издательско-полиграфический центр Камского государственного политехнического института

423810, г. Набережные Челны, Новый город, проспект Мира, 13

РНБ Русский фонд

2006-4 7617

)

/

Принятые обозначения. ф Введение.

Глава 1. Современное состояние исследований электрического разряда в газе между металлическим и электролитическим электродами.

1.1 Особенности электрического разряда между твердыми и жидкими электродами.

1.2 Характеристики разрядов с электролитическим электродом

1.3 Особенности и перспективы применений электрического разряда с нетрадиционными электродами в современной технике.

1.4 Постановка задачи.

Глава 2 Экспериментальная установка и методика измерений.

2.1 Функциональная схема экспериментальной установки. ф 2.2 Система электрического питания экспериментальной установки.

2.3 Электролитическая ванна.

2.4 Системы охлаждения и подачи электролита.

2.5 Измерительная аппаратура. Методика проведения экспериментов и оценка точности измерений.

Глава 3 Результаты экспериментальных исследований многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом при атмосферном давлении.

3.1 Особенности многоканального разряда и падение напряжения в проточном электролите.

3.2 Вольт-амперные характеристики разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом. ф 3.3 Плотности тока на проточном электролитическом катоде и металлическом аноде.

3.4 Обобщенные вольт-амперные характеристики разряда.

Глава 4 Устройства для получения струйного многоканального разряда с проточным электролитическим катодом и их характеристики.

4.1 Устройство для получения одноструйного многоканального разряда с проточным электролитическим катодом.

4.2 Характеристики устройства для получения одноструйного многоканального разряда.

4.3 Устройство для получения многоструйного многоканального разряда с проточным электролитическим катодом и его характеристики.

4.4 Результаты упрочнения поверхностей металлических изделий при помощи устройств с одноструйным и многоструйным (четырех и шести) многоканальным разрядом.

Выводы.

Электрические разряды в газе между металлическими электродами изучены достаточно хорошо [1, 2 и др.]. Одним из способов получения низкотемпературной плазмы является использование разряда, возникающего между металлическим и электролитическим электродами, а также между двумя электролитическими неметаллическими электродами. В настоящее время такие разряды используются в плазменной технологии для нанесения высококачественных теплозащитных, антифрикционных, диэлектрических и противокоррозионных покрытий [3, 4], а также для нагрева металлов и сплавов в электролите [3, 5-7].

Однако возможности технологических применений генераторов плазмы с электролитными электродами ещё мало изучены. Актуальность исследований в этом направлении обуславливается целым рядом причин: дешевизной электролитов, высокой степенью чистоты технологических процессов с применением неравновесной плазмы газового разряда с электролитными электродами и др.

В настоящее время отсутствуют систематические экспериментальные исследования плазмы газового разряда с электролитическим катодом при повышенных токах и больших межэлектродных расстояниях. Существующие способы получения газового разряда с электролитическими электродами имеют ограниченные возможности. Не изучены физические процессы на границе раздела электролитического катода и плазмы, остается практически не исследованным взаимодействие плазмы многоканального разряда с поверхностями металлических тел. Всё это задерживает разработку генераторов газоразрядной плазмы с электролитическими электродами для практических применений. В связи с вышеизложенным, экспериментальное и практические исследования в разряде между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом, разработка генераторов плазмы представляют собой актуальную задачу. Данная диссертационная работа, состоящая из четырех глав, посвящена решению этих задач.

В первой главе проведен анализ известных экспериментальных и теоретических исследований разрядов горящих между электролитическим и металлическим электродами, а также обсуждаются области их практических применений, сформулированы задачи диссертационной работы.

Во второй главе приведено описание экспериментальной установки. Также описывается функциональная схема установки для получения разряда между электролитическим катодом и металлическим анодом. Здесь же приводится измерительная аппаратура, методика проведения экспериментов и оценка точности измерений.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований многоканального разряда между металлическим анодом (охлаждаемый и неохлаждаемый) и проточным электролитическим катодом при атмосферном давлении: структуры, В АХ многоканального разряда и падение напряжения в электролитах; плотности тока на электролитическом и металлическом электродах; распределение потенциала и напряженности электрического поля; катодное и анодное падения потенциала; критериальное обобщение вольтамперных характеристик разряда между металлическим анодом и проточным электролитическим катодом.

В четвертой главе на основе полученных результатов разработана и создана плазменная установка для получения многоканального разряда между электролитическим и металлическим электродами и их практическое применение: устройство для получения струйного многоканального разряда с электролитическим катодом и его характеристики; устройство для получения кольцевого струйного многоканального разряда с электролитическим катодом. Получены зависимости, описывающие влияние энергетических параметров плазменной обработки на твердость поверхности обработанных материалов. Также в четвертой главе приводятся температурные характеристики плазмы, полученными данными устройствами в зависимости от величины тока разряда, межэлектродного расстояния, значения балластного сопротивления и длины плазменной струи.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Впервые установлены:

- возможность горения многоканального разряда между плазменным шлейфом и проточным электролитическим катодом; жгугообразный многоканальный разряд между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом;

- диффузный разряд между плазменным шлейфом и проточным электролитическим катодом и переход его в жгугообразный многоканальный разряд.

2. Выявлены комбинации многоканального и диффузного разрядов с проточными электролитическими катодами.

3. созданы устройства, которые позволяют получить четырех- и шестиструйный многоканальный разряд между металлическим анодом и проточным электролитическим катодом.

4. Разработана методика упрочнения поверхности материалов в струйном многоканальном разряде между металлическим анодом и проточным электролитическим катодом.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Результаты комплексного экспериментального исследования:

- структуры, ВАХ, плотности тока на проточном электролитическом катоде и металлическом аноде, катодное падение потенциала многоканального между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом для различной геометрической формы (сплошной, полый) при атмосферном давлении в широком диапазоне /, / и da\

- жгутообразного многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом;

- многоканального и диффузного разрядов между плазменным шлейфом и проточным электролитическим катодом.

2. Устройства для получения струйного многоканального разряда с проточным электролитическим катодом и его характеристики.

3. Методика упрочнения поверхности материалов в одноструйном многоканальном разряде между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом.

Выводы

1. Из приведенного анализа известных работ выявлено современное состояние исследований электрического разряда в газе между металлическими и электролитическими электродами. Определен круг вопросов, которые необходимо для решения задач, обеспечивающих разработку и создание новой экспериментальной установки для её дальнейшего внедрения в промышленность.

2. Разработана и создана экспериментальная установка для исследования многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом в широком диапазоне параметров (/, / и da).

3. Экспериментально исследованы структуры, ВАХ, плотности тока на проточном электролитическом катоде и металлическом аноде, катодное и анодное падения потенциала многоканального разряда в широком диапазоне тока / = 0,02 ч- 10 А, межэлектродного расстояния / = 5 -г 50 мм и диаметре анода da = 5 + 40 мм. Изучено развитие катодных пятен на поверхности ПЭК. Установлено, что катодное пятно на поверхности проточного электролита имеет различные структуры (правильные круги, подковы, нитевидные пятна и др.). Показано, что ВАХ многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом значительно зависит от 1,1 и da, а также материала анода, состава и концентрации электролита. Зависимость плотности тока на проточном электролитическом катоде от тока разряда носит немонотонный характер. В интервале I = 1 - 3 А выполняется закон Геля. Установлен неоднородный характер распределения потенциала и напряженности электрического поля между металлическим анодом и проточным электролитическим катодом.

4. Установлен жгутообразный многоканальный разряд между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом и исследованы их характеристики.

5. Выявлен многоканальный разряд между плазменным шлейфом -анодом и проточным электролитическим катодом.

6. Установлен диффузный разряд между плазменным шлейфом -анодом и проточным электролитическим катодом и переход его в жгутообразный многоканальный разряд.

7. Проанализированы и обобщены ВАХ многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом при атмосферном давлении. Получены зависимости, позволяющие рассчитать напряжение разряда. Максимальное среднеквадратичное отклонение экспериментальных значений напряжения разряда от расчетных значений, полученных по данным формулам, составляет менее 10 %. Поэтому их можно рекомендовать для инженерного расчета плазменных установок с многоканальным разрядом.

8. Разработано и создано устройство для получения одноструйного многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом и исследованы электрические и температурные характеристики.

9. Разработано и создано устройство для получения многоструйного (4 и 6) многоканального разряда между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом.

10. Разработана методика упрочнения поверхности материалов в струйном многоканальном разряде с проточным электролитическим катодом.

1. Энгель А., Штеенбек М. Физика и техника электрического разряда в газах, т. II: Пер. с нем. /Под ред. Капцова Н.А. М.: - Л.: ОНТИ, 1936.

2. Леб Л. Основные процессы разрядов в газах: Пер. с англ. / Под ред. Капцова Н.А. М.: - Л.: Гостехиздат, 1950. - 672 с.

3. Файзуллин Ф.Ф., Аверьянов Е.Е. Анодирование металлов в плазме. — Казань: Изд-во Казанского университета, 1977. 127 с.

4. Ясногородский И.З. Нагрев металлов и сплавов в электролите. М.: Машгиз, 1949.-128 с.

5. Сапрыкин В.Д. О природе свечения прианодного слоя при электролизе с выносным анодом //Электрохимия, 1965. Т. 1, № 2. С. 234-236.

6. Сапрыкин В.Д. Случай образования. промежуточного раствора от действия электрических разрядов между выносным анодом и концентрированный: раствором соли щелочного металла при сверхвысоких поляризациях //Электрохимия, 1965. Т. 1, № 9. С. 1157-1161.

7. Ясногородский И.З. В сб.: электрохимическая и электромеханическая обработка металлов. М.: Машиностроение, 1971. С. 117-121.

8. Plante G.// Zeit. Phys. 1875. N80. S. 1133.

9. Мик Дж. Крэгс Дж. Электрический пробой в газах. М.: ИЛ, 1960. -601 с.

10. Rodebush W.H., Walnl М.Н.// J.Ghem.Phys. 1933. Vol. 1. P. 111-114.

11. Barret P.// Bull. Soc. Chem. 1956. № 8-9. P. 1243-1253.

12. Сапрыкин В.Д. Некоторые вопросы, связанные с электролизом в присутствии низкотемпературной плазмы//Химия и Физика низкотемпературной плазмы. МГУ. 1971. С. 77-80.

13. Gubkin J. Electrolytische Metallabscheidung an der fruen Oberfflache einer Salzlosung// Ann. Phys. 1887. BD 32. S. 114-115.

14. Stark J., GuassutoL.//Zeit. Phys. 1904. Bd 5. 1110. S.1212-1213.

15. Macovetski A.//Zeit. Electroch. 1911. Bd 17. № 6. S. 565-569.

16. Frochlich H., Platzman R.L. Energy loss electrous to dipolar relaxation// Phys. Rev. 1953. Vol 92 S. 1152-1154.

17. Haber P., Klemene A.//Zeit. Phys. Chem. 1914. Bd 27. S. 82-98.

18. Klemene A., Kantor T.//Zeit. Phys. Ghem. 1934. 86. S. 127-134.

19. Павлов В.И. Проведение химических реакций газовыми ионами в электролитах //Докл. АН СССР, 1944. Т. 43, № 9. С. 403-404.

20. Павлов В.И. Получение Н2О2 при безэлектродном электролизе воды в кислороде //Докл. АН СССР, 1944. Т. 43, № 9. С. 405-406.

21. Шапошникова Н.А. Исследование метана в газовом разряде: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук. Казань, 1951. - 15 с.

22. Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. О структуре и сопротивлении приэлектродкой зоны при нагреве металлов в электролитной плазмеЮлектронная обработка материалов, 1979. № 1. С. 5-11.

23. Белкин П.И., Ганчар В.И., Петров Ю.Н. Исследование проводимости паровой пленки при анодном электролитном нагреве//Докл. АН СССР, 1986. 291. №5. С. 1116-1119.

24. Benegl Nia A.//Comp. Rend. 1957. Т. 246. № 21/10. S. 6-76.

25. Benegl -Nia A.//Comp. Rend. 1958. T. 246. № 27/1. S. 122-141.

26. Bragg J.K., Sharbaugh A.H., Growe R.W.// Appl. Phys. Cathode Effects in the Dielectric Breakdron of Liquids. 1954. Vol. 25. №3.

27. Sternberg Z.W. Discharges with aqualous solutios as cathode// XII Jugoslav Summer Sch. and Int. Symp. Phys. Ionized. Cases 84, Sibenik. Contrib. Pap. and Abstr. invit. Lect. and Progr. Repft. Belgrade, 1984 Sept. 3-7. P. 392-395.

28. Кесаев И.Г. Катодные процессы ртутной дуги и вопросы ее устойчивости. М., Л.: Госэнергоиздат, 1961. - 320 с.

29. Гайсин Ф.М. Диссертация на соискание уч. степени д.ф.м.н. «Физические процессы в газовых разрядах с твёрдыми, жидкими и плазменными электродами». М: 1992.

30. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1987. - 591 с.

31. Гайсин Ф.М., Гизатуллин Ф.А. Исследование электрического пробоя воздуха между электролитом и металлическим электродом//В кн.: Низкотемпературная плазма. Казань. КАИ. 1983. С. 43-51.

32. Taylor G.S., McEwan A.D. The stability of horizontal fluid interface in a vertical electric field.//J. Fluid Mech. 1965. Vol. 22, pt. 1. S. 1-16.

33. Капцов H.A. Электрические явления в газах и вакууме ю М.: Гостехиздат, 1950. - 836 с.

34. 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.

35. Гайсин Ф.М., Сон Э.Е., Шакиров Ю.И. Объёмный разряд в парогазовой среде между твёрдыми и жидкими электродами. М.: Изд-во ВЗПИ, 1990.-90 с.

36. Гайсин Ф.М., Гизатуллина Ф.А., Даутов Г.Ю. Характеристики самостоятельного тлеющего разряда в воздухе при атмосферном давлении // Тез. докл. 6-й Всесоюз. конф. по физике низкотемпературной плазмы. JL: 1983. С. 33-35.

37. Гайсин Ф.М. Сон Э.Е. Электрофизические процессы в разрядах с твёрдым и жидким электродами. Свердловск. Изд-во Уральского университета, 1989. 432 с.

38. Факторович А.А., Галанина Е.К. Электрические разряды в электролитах //Электрохимическая обработка металлов/ под общей ред. Ю.Н. Петрова. Кишинев, 1971. С. 122-130.

39. Sternberg Z.W. Rend. Confr. Int. Fenomeni d Jonizzazione nei bas. Benezia 1957. P. 1061.

40. Sternberg Z.W. Int. Conf. Gas.Discharges London 1970. P. 68.

41. Гюнтерщульце А., Бетц Г. Электролитические конденсаторы. М.: Оборонгиз, 1938. - 264 с.

42. Van T.B., Brawn S.D., Wirtz S.P. Mechanism of Anodic SparK Depositron. Amor. Ceraun Soc. Bull. 1977. V. 56 №1.

43. Жуков М.Ф., Замбалаев Ж.Ж., Дандарон H.H. и др. Исследование поверхностных разрядов в электролите //Изв. Сиб. отд-ия АН СССР. Сер. техн. наук. 1984. №4, вып.1. С. 100-104.

44. Поляков О.В., Баковец В.В. Тез. 4-го Всесоюзного совещания «Воздействие ионизирующего излучения и света на гетерогенные системы». -Кемерово, 1986.-С. 196-197.

45. Поляков О.В., Баковец В.В. Тез. 4-го Всесоюзного совещания «Воздействие ионизирующего излучения и света на гетерогенные системы». -Кемерово. 1986.-С. 197-199.

46. Поляков О.В., Баковец В.В. /Химия высоких энергий, 1983, т. 17, № 4. С. 291-295.

47. Словецкий Д.И., Терентьев С.Д., Плеханов В.Г. Механизм плазменно-электролитного нагрева металлов //Теплофизика высоких температур. 1986. Т.24, № 2. С. 353-363.

48. Гайсин Ф.М., Гизатуллина Ф.А., Камалов P.P. Энергетические характеристики разряда в атмосфере между электролитом и медным анодом. //Физика и Химия обработки материалов, 1985. № 54. С. 58-64.

49. Сапрыкин В.Д. О низковольтном электрическом разряде в электролитах. //Изд. АН УЗ.ССР. Сер. физ.-мат. наук, 1965. № 1. С. 76-60.

50. Анагорский JI.A. Сб. Новое в электрофизической и электрохимической обработке материалов. — М. — JL: Машиностроение, 1966. С. 124-141.

51. 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.

52. Гайсин Ф.М., Гизатуллина Ф.А. Тепловые и электрические характеристики разряда между электролитом и медным анодом// Тепло- и массообмен в химической технологий: Межвуз. сб. Казань, 1983. С. 55-58.

53. Гайсин Ф.М., Гизатуллина Ф.А. Исследование электрических и тепловых характеристик самостоятельного разряда с жидким катодом. М., 1983. 19 с. Деп. в ВИНИТИ. 4.03.83. № 1151-83.

54. Гайсин Ф.М., Гизатуллина Ф.А., Даутов Г.Ю. Устройство для получения тлеющего разряда при атмосферном давлении, 1983. А.с. JI 1088086 (СССР).

55. Блохин В.И. Пашкин С.В. исследование анодного падения в высоковольтном диффузном разряде в конкретном потоке воздуха// Теплофизика высоких температур, 1976. Т. 14, № 2. С. 378-379.

56. Грановский B.JI. Электрический ток в газе (установившийся ток). -М.: Наука, 1971.-544 с.

57. Петров Г.П., Сальянов Ф.А., Меркурьев Г.А. Исследование разряда с жидким катодом //Тр. Казан, авиац. ин-та, 1974. Вып.173. С. 11-15.

58. Анодные оксидные покрытия на металлах и анодная защита.// под ред. Францевича .И. Киев: наука думка, 1985. - 134 с.

59. Николаев А.В., Марков Г.А., Пещевицкий В.И. Новое явление в электролизе //Изд. СО АН СССР. Сер. тех. наук, 1977. № 12. Вып. 2. С. 145154.

60. Снежко Л.А., Бескровный Ю.М., Невкрытый В.И.-и др. Импульсный режим для получения силикатных покрытий в искровом разряде //Защита металлов, 1980. Т. 16, № 3. С. 365-367.

61. Аверьянов Е.Е. Плазменное анодирование в радиоэлектронике. -М.: Радио и связь, 1983. 80 с.

62. Ясно городский И.З. В сб. «Электрохимическая и электромеханическая обработка металлов». — М.: Машиностроение, 1971. — С. 117-121.

63. Аверьянов Е.Е. О возможных механизмах образования анодных окисных пленок на алюминии, полученных плазменно-электролитическим методом. Деп. ВИНИТИ, № 1613 76, - Казань, 1976. - 10 с.

64. Аверьянов Е.Е. Изучение кинетики формировки и электрофизических параметров анодных окисных пленок на алюминии, полученных плазменно-электролитическим методом. Деп. ВИНИТИ, № 1615 76, - Казань, 1976. - 15 с.

65. Аверьянов Е.Е. Некоторые особенности плазменно-электролитического анодного окисления металлов. Деп. ВИНИТИ, № 2388 -76,-Казань, 1976.-14 с.

66. Аверьянов Е.Е., Файзуллин Ф.Ф. Исследование процесса анодного плазменно-электролитического окисления алюминия.// Электронная обработка материалов, 1978. № 4. С. 23-25.

67. Черненко В.И., Снежко Л.А., Папанова .И. получение покрытий анодно-искровым электрлизом. Изд. Химия, 1991. 128 с.

68. 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. -120 с.

69. Мак-Тассарт Ф. Плазмохимические реакции в электрических разрядах. М.: Атомиздат, 1972. — 256 с.

70. Мурас B.C. Сб. научн. тр. ФТИ АН БССР, 1961. Вып.7. с. 75-80.

71. Лазаренко Б.Р., Дураджи В.Н., Брянцев И.В. О структуре и сопротивлении приэлектродной зоны при нагреве металлов в электролитной плазме //Электронная обработка материалов, 1980. № 2. С. 50-55.

72. Лазаренко Б.Р., Дураджи В.Н., Факторович А.А. Об особенностях электролитного нагрева при анодном процессе //Электронная обработка материалов, 1974. № 3. С. 37-40.

73. Rellog E.N. J.Electrochem.-Soc. 1950. V. 97. Р.133.

74. 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. - 140 с.

75. Лазаренко Б.Р., Дураджи В.Н., Фанторович А.А. и др. Химико-термическая обработка металлов электрическими разрядами в электролитах при анодном процессе. //Электронная обработка материалов, 1974. № 5. С. 11-13.

76. Дураджи В.Н., Мокрова A.M., Лаврова Т.С. Химико-термическая обработка стали в электролитной плазме //Изд. АН СССР. Сер. Неорганические материалы, 1985. 21. № 9. С. 1589-1591.

77. Капцов Н.А. Электроника. М.: Гостехиздат, 1956. - 459 с.

78. 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. - 20 с.

79. Хакимов Р.Г. Дисс. на соискание учёной степени к.т.н. «Характеристики плазменной электротермической установки с жидкими электродами». Санкт-Петербург. 1993.

80. 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.

81. Шакиров Ю.И. Характеристики плазменной электротермической установки с жидким катодом. Дисс. на соискание уч. степени к.т.н. — Ленинград, 1990.- 132 с.

82. А.с. № 1441991 СССР. Способ очистки поверхности изделия / Гайсин Ф.М. Заявл. 18.07.86.

83. А.с. № 1360244 СССР. Способ получения тонких плёнок металлов ионно-плазменным распылением / Гайсин Ф.М. Заявл. 110685.

84. А.с. № 1582464 СССР. Способ получения металлического порошка / Гайсин Ф.М., Хакимов Р.Г., Шакиров Ю.И. Заявл. 011287.

85. Гайсин Ф.М., Валиев Р.А., Шакиров Ю.И. Особенности порошка, полученного в разряде между стальным электродом и электролитов // Порошковая металлургия. 1991. № 6. С. 4-7.

86. Валиев Р.А., Гайсин Ф.М., Шакиров Ю.И. Влияние характеристик разряда на интенсивность образования и дисперсность порошка// Элетронная обработка материалов, 1991. № 3. С. 32-35.

87. Plante G. Recherches sur les phenomenes Produits dans les Liquides par de Courants Electriques de Haute Tension // C.R. Hebd. Seanses Acad. Sci. 1875. №80. P. 1133-1137.

88. Слугинов Н.П. Разряд гальванического тока через тонкий слой электролита//Журн. Русск. физ.-хим. общества. 1878. Т. 10. Вып. 8, физ. часть 2. С. 241-243.

89. Баринов Ю.А., Блинов И.О., Дюхев Г.А., Школьник С.М. Экспериментальное исследование разряда с жидкими электродами в воздухе при атмосферном давлении // Материалы конф. «Физика и техника плазмы». Т. 1. Минск. Беларусь 1994. С. 123-126.

90. А.с. № 1088086 (СССР) // Гайсин Ф.М., Гизатуллина Ф.А., Даутов Г.Ю. Устройство для получения тлеющего разряда при атмосферном давлении. 1983.

91. A. Guntherschulze. Z. Physik, 11,71,1922.119

92. Son Е.Е., Gaisin F.M/, Shakirou Y.I. Glow Discharge with liguid Electrodes // Massachusetts Institute of Technology. USA. 1993. p.58.

93. Даутов Г.Ю., Жуков М.Ф. некоторые обобщения исследований электрических дуг. // Прикладная механика и техническая физика, 1965. № 2. С. 97-105.

94. Даутов Г.Ю. Об одном критерии подобия электрических разрядов в газах. // прикладная механика и техническая физика, 1968. № i.e. 137-139.

95. Даутов Г.Ю., Дзюба В.Х., Карп И.А. Плазмотроны со стабилизированными электрическими дугами. Киев.: Наукова думка, 1984.- 168 с.

96. Гизатулина Ф.А. Разряд с жидким катодом в процессах обработки поверхностей. Дисс. на соискание учёной степени к.т.н. Санкт-Петербург. 1995.249 с.1. Примечание

97. Диссертационная работа выполнена на кафедре электротехники и электроники Камского государственного политехнического института г. Набережные Челны и на кафедре технической физики Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева.