電爆噴涂過程中阻抗變化規(guī)律與實驗研究.pdf

1、電爆噴涂技術(shù)能夠完成材料內(nèi)壁改性，快速涂覆等其他噴涂方法難以勝任的工作，大量實際應(yīng)用也對電爆噴涂的研究提出了迫切的需求。因而，本文研究了電爆噴涂過程中相關(guān)理論，并用以指導(dǎo)電爆噴涂中工藝參數(shù)的選擇。本文的研究內(nèi)容如下： 電爆噴涂裝置與脈沖高壓、強流測量裝置的研究與開發(fā)。在理解電爆噴涂工作過程的基礎(chǔ)上，重點研究與開發(fā)了火花隙開關(guān)的觸發(fā)電路，測量脈沖高壓的分壓器，測量脈沖強流的Rogowski線圈。開發(fā)的電爆噴涂裝置可產(chǎn)生10 kV～

2、30 kV，上升時間在亞微秒級的脈沖電壓，脈沖高壓和強流的測量設(shè)備能夠測量30 kV，100 kA級的脈沖高壓與強流。并對噴涂裝置和測量裝置工作時的電磁兼容問題進行了研究，采取屏蔽、接地等多項電磁兼容性設(shè)計，保證噴涂裝置的穩(wěn)定、可靠運行，提高測量裝置的準確性。 電爆噴涂過程中金屬絲阻抗及相關(guān)參數(shù)變化規(guī)律的研究。研究和分析了已有的F.D.Bennett和A Hobson金屬絲阻抗模型及其存在的不足，通過實驗分析和建立金屬絲阻抗Ps

3、pice模型的方法，探討了金屬絲阻抗及金屬絲電壓、電流等相關(guān)參數(shù)的變化規(guī)律。得到了金屬絲阻抗變化規(guī)律如下：電容器初始電壓、回路電感、金屬絲直徑、長度等工藝參數(shù)影響金屬絲上的能量沉積，決定著金屬絲的阻抗變化過程，在金屬絲爆炸時形成一個最大阻抗，并最終影響到爆炸時金屬絲的氣化率與產(chǎn)生的金屬微粒的平均粒徑。 在金屬絲阻抗變化規(guī)律研究的基礎(chǔ)上，提出了金屬絲最大平均阻抗的概念，來反映工藝參數(shù)與噴涂效果之間的關(guān)系。并建立了金屬絲最大平均阻抗

4、與工藝參數(shù)之間的關(guān)系式，用以指導(dǎo)電爆噴涂時工藝參數(shù)的選擇。 電爆噴涂技術(shù)在非金屬表面改性中的實驗研究。在理論研究的指導(dǎo)下，研究了電爆噴涂在玻璃、陶瓷表面制備了金屬涂層。研究結(jié)果表明：電爆噴涂適用于在玻璃、陶瓷非金屬表面制備金屬涂層，在電容器初始電壓為20 kV，回路電感為3.9μH，銅絲直徑為0.3 mm，長度為12 cm條件下，能夠制備出表面均勻平滑、平均粒徑為0.2μm，電導(dǎo)率為18.37 kΩ-1m-1、結(jié)合強度2.63