Парогазовые разряды постоянного и переменного тока между жидким и струйным электродами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.05, кандидат наук Галимзянов Ильдар Илшатович

• Галимзянов Ильдар Илшатович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Галимзянов Ильдар Илшатович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Обзор современного состояния и ключевых проблем исследований

в области разрядной плазмы с жидкими электродами

1.1 Разновидности горения разрядной плазмы электрических разрядов

переменного тока между твердым и жидким электродами

1.2 Разновидности горения разрядной плазмы переменного тока с жидкими

электродами

1.3 Использование разрядной плазмы постоянного и переменного токов для

решения прикладных задач

ГЛАВА 2. Установка для экспериментов, подходы и методы исследований

2.1. Функциональная схема установки для зажигания и исследования разрядной

плазмы постоянного и переменного токов

2.2. Функциональная схема высокочастотной экспериментальной установки

2.3. Оборудование для измерений, методы и подходы исследований

ГЛАВА 3. Парогазовые разряды между жидким и струйным электродами

3.1 Некоторые особенности развития электрического разряда между струйным

анодом и жидким катодом

3.2 Особенности парогазового разряда между разрывным течением струи анода

и электролитическим проточным катодом

3.3 Пульсации напряжения и тока разряда между разрывным течением

струйного анода и проточным катодом

2

3.4. Некоторые особенности колебания тока разряда между струйным

электролитическим анодом и твердым катодом

3.5.Разряды между струйным течением анода и проточным жидким катодом

3.6. Фурье-спектр пульсации напряжения разряда между струйным анодом и

проточным жидким катодом

3.7. Распределение плотности вероятности значения тока и напряжения между

струйным анодом и проточным жидким катодом

3.8. Термограммы распределения температуры на поверхности струйного

течения анода и проточного жидкого катода

3.9. Инфракрасная термограмма в зоне горения парогазового разряда

постоянного тока между струйным течением катода и проточным жидким

анодом

3.10. Термограммы температурных полей в процессе взаимодействия струйных

течений жидкости с поверхностью твердого электрода

3.11. Вольт - амперные характеристики разряда струйного течения катода

3.12. Спектры излучения плазмы парогазового разряда между струйным анодом

и твердым катодом

3.13 Термограммы и распределения температуры на поверхности твердого

электрода

3.14. Визуализация постоянного тока между струйными течениями электролита

3.15. Газогидродинамические процессы в зоне горения парогазового разряда

между струйным анодом и медным катодом

3.16. Температурные распределения разрядов переменного тока между твердым

и жидким электродами

3

ГЛАВА 4. Новые методики и устройства для получения разрядов

постоянного и переменного тока с твердым и жидким электродами и

оптимальные режимы обработки твердых тел

4.1. Методика и устройства для сварки алюминия и его сплавов в электролите

без использования инертных газов

4.2. Статистическая модель для нахождения оптимальных режимов обработки

твердого тела (медь)

4.3. Камеры для получения разряда переменного тока между твердым и жидким

электродами

4.4. Устройства для получения многоканального разряда между пористыми

электродами

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИМЕЧАНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Парогазовые разряды постоянного и переменного тока между жидким и струйным электродами»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования.

Электрические разряды постоянного и переменного токов между

металлическими электродами в широком диапазоне давления достаточно подробно

исследованы. Все более широкий интерес вызывают исследования, направленные

на изучение разрядной плазмы, формируемой как между электролитическим и

металлическим электродами, так и между двумя жидкими электродами. Эти

исследования вызывают особый интерес, так как имеют важное значение для

решения многих проблем в медицине, сохранении окружающей среды, в

плазмохимической и машиностроительной области. Несмотря на заметный объем

научно-исследовательских работ, посвященных парогазовым разрядам с

нетрадиционными (жидкими) электродами, понимание полной картины

характеристик и физических процессов до сих пор остается практически

недоступным. Это объясняется тем, что мало современных диагностических

методов и приборов. Они не позволяют изучить суть физических процессов и

новых явлений, которые происходят в системе разрядов с электролитическими и

металлическими электродами. Особый интерес вызывают электрические разряды

со струйным и металлическим электродами, в том числе со струйными

электродами. Это связано тем, что в парогазовых разрядах в процессах

взаимодействия струи электролита с металлическими электродами наблюдаются

новые эффекты, которые полезны для практического использования в

промышленности, в медицине, в энергетике и в сельском хозяйстве. Таким

образом, исследование парогазовых разрядов постоянного и переменного токов с

нетрадиционными электродами является актуальной задачей.

Степень разработанности темы исследования.

Обзор известной литературы показывает, что для разрядов переменного тока

с жидкими электродами очень мало экспериментальных данных и теоретических

исследований. Не описаны структура и формы парогазовых разрядов постоянного

тока со струйным анодом и электролитическим катодом. Недостаточное

7

количество экспериментальных и теоретических работ задерживает разработку и

создание новых технологий и установок для использования в производстве.

Работа выполнена в рамках государственного задания № 075-03-2020-051/6 от

06.11.2020 г. (шифр FZSU-2020-0020)", а также в рамках договора № 3166

ГС1/48596 от 26.08.19 г. (код 0048596), заявка № С 1-56634, конкурс Старт -19-1 (2

очередь).

Цель исследования: комплексное исследование парогазовых разрядов с

нетрадиционными электродами (жидкими) для установления основных

характеристик и закономерностей физических процессов, создание на их основе

устройств для направленного изменения структуры, физических и механических

свойств материалов и изделий для применения в машиностроительной технике и

технологии.

Задачи исследования:

1. Обзор и анализ известных научных работ по парогазовым разрядам

постоянного и переменного токов с нетрадиционными электродами (жидкие)и их

практическое использование.

2. Создать установку для исследования разрядов постоянного и

переменного токов с нетрадиционными электродами (жидкие) в широком

диапазоне параметров.

3. Провести исследования разрядов постоянного тока с неоднородным

струйным анодом и проточным жидким катодом для различных режимов

источников питания и времени развертки, а также между капельным анодом и

жидким катодом в широком интервале параметров: скорость течения струи

υс= 0,05 – 0,2 м/с, длина струйного анодаlс= 5-30 мм, диаметр струи dс= 2-7 мм при

атмосферном давлении.

4. Определение особенностей парогазового разряда между капельно-

струйным анодом и проточным катодом, а также между струйным анодом и

жидким катодом. Определение Фурье спектров пульсации напряжения разряда

между струйным анодом и жидким катодом. Расчет распределения плотности

вероятностных значений тока и напряжения между струей (анод) и проточным

8

жидким катодом. Определение ВАХ характеристик разряда между струей(катод) и

металлическим анодом в аммиачной селитре. Установление спектров

электрического разряда постоянного тока между струйным анодом и

металлическим катодом. Получение термограмм и распределений температуры

электрического разряда постоянного и переменного тока (f = 40 МГц) с твердым и

жидким электродами при диаметре твердого анода dп = 5 мм и l = 2 - 20 мм.

5. Разработка и создание новых технологий получения сварки алюминия

и его сплавов, а также различных устройств для их реализации.

Научная новизна.

1. Установлены особенности горения микроразрядов между падающей

каплей с пузырьками (анод) и электролитом (катод).

2. Выявлены особенности горения микроразрядов между неоднородным

струйным анодом и жидким катодом.

3. Обнаружен неоднородный характер развития разряда, и образование

турбулентного перемешивания на границе неоднородной струи анода и жидкого

катода.

4. Изучены термограммы и распределения температуры в парогазовом

разряде постоянного и переменного токов между струйным и жидким электродами.

5. Определен Фурье спектр пульсации напряжения разряда между

струйным анодом и жидким катодом.

Практическая значимость.

1. Проведены исследования парогазовых разрядов постоянного и

переменного токов между нетрадиционными электродами (жидкие), установлены

параметры установок для сварки алюминия и его сплавов, а также найдены

оптимальные режимы обработки поверхности твердого тела.

2. Разработаны и созданы разрядные камеры для исследования разрядов

постоянного и переменного токов между твердым и жидким электродами, а также

между жидкими электродами (струйные и пористые).

3. Разработаны и созданы методика и установка для сварки алюминия и

его сплавов в электролите без применения инертных газов.

9

Методология и методы исследования.

На экране осциллографа типа GDS-806S фиксировались пульсации

напряжения и тока разряда с электролитическими электродами. Колебания тока и

разрядного напряжения обрабатывались с помощью программных пакетов

FreeView и UV Screen Camerа. Температура на электродах и в зоне разрядов

измерялась инфракрасным пирометром «TemPro 300» с точностью ±1,5º С. В

опытах для изучения формы и развития разряда использована фотокамера «Sony

HDR–SR72E». На оптико-волоконном спектрометре «PLASUSEC C50201 MC»

фиксировался спектр излучения плазмы разрядов. Тепловизор «FLIPA 6500S» был

использован для определения термограмм и распределения температуры в

парогазовом электрическом разряде с твердым и жидким электродами.

Статистическая обработка экспериментальных результатов проведена в программе

MathCAD.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследования разрядов постоянного тока с неоднородным

струйным анодом и проточным жидким катодом для различных режимов

источников питания и времени развертки.

2. Частотный спектр пульсации напряжения разряда с использованием

быстрого преобразования Фурье.

3. Особенности термограмм и распределения температуры в парогазовом

разряде постоянного и переменного токов между струйным и жидким электродами.

4. Спектры излучения плазмы парогазового разряда с проточным

течением в диапазоне 240-840 нм.

5. Разработаны и созданы методика и установка для сварки алюминия и

его сплавов в электролите без использования инертных газов.

Апробация работы.

Основные результаты данной диссертации докладывались и обсуждались на

XXI Всероссийской (с международным участием) конференции «Физика

низкотемпературной плазмы» в г. Казань, 2017; на XLII, XLIV, XLV

Международной конференции по физике плазмы и УТС в г. Звенигород, 2015, 2017,

10

2018; на XX, XXII юбилейной Международной конференции по вычислительной

механике и современным прикладным программным системам в г.

Алушта,Крым2017; на XV Школе по плазмохимии для молодых ученых России и

стран СНГ в г. Иваново, 2018.

Личный вклад автора

Состоит в выборе и обосновании методики эксперимента, создании

экспериментальной установки и газоразрядных камер, проведении

экспериментальных и теоретических исследований, анализе и обобщении

полученных данных, формировании научных водоводов. Вклад автора является

решающим во всех главах диссертационной работы.

Публикации

По результатам диссертационной работы И.И. Галимзяновым опубликовано

17 работ, в том числе 4 работы в изданиях, входящих в международные

реферативные базы данных Web of Science и Scopus, из них 3 статьи в журналах из

перечня рецензируемых научных изданий и 13 работ в других изданиях.

Структура и объем диссертации.

Данная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка

использованной литературы. Работа изложена на 107 страницах машинописного

текста, содержит 43 рисунка, 2 таблицы и список литературы из 106 источников

отечественных и зарубежных авторов.

В первой главе проведен анализ опубликованных научных работ по

исследованию электрических разрядов постоянного и переменного токов, а также

областей их применения.

Во второй главе приведено описание экспериментальной установки и

методики проведения исследований парогазового разряда постоянного и

переменного токов с металлическим и электролитическим электродами при

атмосферном давлении.

В третьей главе описаны результаты экспериментальных исследований

электрических разрядов постоянного и переменного токов с металлическим и

электролитическим электродами. Приведены результаты исследования

11

парогазовых разрядов постоянного тока между капельным анодом и жидким

катодом для различных режимов источника питания и развертки по времени.

Изучены особенности разряда между капельно-струйным анодом и жидким

катодом. Исследованы разряды между струйным анодом и жидким катодом.

Проведены расчеты Фурье-спектра пульсаций напряжения разряда между струей

(анод) и жидкостью (катод), а также установлено распределение плотности

вероятности значения тока и напряжения между нетрадиционными (жидкими)

электродами. Представлены результаты исследования инфракрасной термографии

в зоне горения парогазового разряда между струей (катод) и проточным жидким

анодом. Изучены спектры излучения плазмы разряда между струей (анод) и

металическим катодом. Представлены термограммы и распределения температуры

на поверхности струи (катод) и металлического анода. Представлены изображения

высокоскоростной съемки взаимодействующих течений жидкости в разряде

постоянного тока. Приведены термограммы и графики температурных

распределений разряда переменного тока с твердым и жидким электродами.

В четвертой главе приведено описание, разработаны и созданы новые

методики и устройства для сварки алюминия и его сплавов, а также различных

устройств для получения разрядов постоянного и переменного токов с твердым и

жидким электродами и оптимальные режимы обработки твердых тел.

В заключении представлены основные выводы диссертации.

Заключение диссертации по теме «Механика жидкости, газа и плазмы», Галимзянов Ильдар Илшатович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана и создана экспериментальная установка для исследования

электрических разрядов постоянного и переменного тока в широком диапазоне

параметров: U = 300-1500 В, I = 0,5 – 2 А, Р = 105 Па , υ= 0, 05 – 0, 2 м/с, dc = 3 мм,

lс = 5 - 30 мм. Концентрация электролита менялась от 1 % до насыщения. В качестве

электролита использовались растворы хлорида натрия, аммиачной селитры,

сульфата аммония в водопроводной воде. В качестве твердых электродов были

использованы сталь, алюминий, сплавы алюминия и медь. Режимы подачи

струйного электролита – капельный, струйно-капельный, а также проточный и

непроточный.

2. Экспериментально исследованы электрические разряды постоянного

тока с твердым и жидким электродами. Выявлены особенности горения разряда

между капельным анодом и жидким катодом для различных режимов работы

источника питания и разверток по времени, а также между капельно-струйным

анодом и жидким катодом.

Исследованы разряды между струйным анодом и жидким катодом.

Установлено, что микроразряды горят в форме кольца на срезе полиэтиленовой

трубки. Горение выявленных форм объясняется неоднородностью струйного

анода. Показано турбулентное перемешивание на границе неоднородной струи

анода и жидкого катода.

3. Изучены колебания напряжения и тока разряда между капельно-

струйным анодом и жидким катодом. Проведены расчеты Фурье-спектра

пульсаций напряжения разряда между струйным анодом и жидким катодом, а

также распределение плотности вероятности значений тока и напряжения между

струйным анодом и жидким катодом. Выявлено, что гистограммы значений тока и

напряжения соответствуют нормальным распределениям.

4. Исследованы спектры излучения плазмы электрического разряда

между струйным анодом и твердым катодом в диапазоне 240-840 нм. Изучены

термограммы и распределения температуры на поверхности струи и жидких

91

электродов. Представлены изображения взаимодействующих струйных течений

жидкости в разряде постоянного тока.

5. Исследованы термограммы и графики температурных распределений

разряда постоянного и переменного токов с твердым и жидким электродами.

6. Разработаны и созданы новые методики и устройства для получения

разрядов постоянного и переменного тока с твердым и жидким электродами и

оптимальные режимы обработки твердых тел:

- методика и устройства для сварки алюминия и его сплавов в электролите

без использования инертных газов;

- уравнения регрессии для определения оптимальных режимов обработки

твердого тела (медь);

- устройства для получения разряда переменного тока с твердым и жидким

электродами.

Результаты, представленные в рамках данной диссертационной работы, могут

быть использованы для разработки математических моделей плазменно-

жидкостных систем в рассматриваемой конфигурации электродов, а также при

создании плазменных установок для локальной обработки поверхности изделий

различной физической природы, в том числе сварки тонкостенных изделий из

алюминия и его сплавов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Галимзянов Ильдар Илшатович, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

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 электрических разрядов в газах: Пер. с англ.

/Под ред. Капцова Н. А. –М.: –Л.: Гостехиздатель, 1950. –672 с.

3. Капцов Н. А. Электрические явления в газах и вакууме. –Изд. 2-е. –М.:

–Л.: Гостехиздат, 1950. –836 с.

4. Энгель А. Ионизированные газы. –М.: Физматгиз, 1959. –332 с.

5. Мик Дж., Крег Дж. Электрический пробой в газах. –М.: ИЛ, 1960. –601

с.

6. Браун С. Элементарные процессы в плазме газового разряда. –М.:

Госатомиздат, 1961. –323 с.

7. Грановский В. Л. Электрический ток в газе /установившийся ток/. –М.:

Наука, 1971. –544 с.

8. Смирнов Б. М. Физика слабоионизированного газа. –М.: Наука, 1972.

9. Райзер Ю. П. Основы современной физики газоразрядных процессов. –

М.: Наука, 1980. –416 с.

10. Ховатсон А. М. Введение в теорию газового разряда: Пер. с англ.

Иванчика И. И. –М.: Атомиздат, 1980.

11. Райзер Ю. П. Физика газового разряда

12. Велихов Е. П., Голубев В. С., Пашкин С. В. Тлеющий разряд в потоке

газа. Успехи физ.наук. 1982. Т.137, вып.4. С. 117-150.

13. Баранов В. Ю., Напартович А. П., Старостин А. И. Тлеющий разряд в

газах повышенного давления. – Итоги науки и техники. Физика плазмы. – М.:

ВИНИТИ. Т.5. 1984. С. 90-174.

14. Велихов Е. П., Ковалев А. С., Рахимов А. Т. Физические явления в

газоразрядной плазме. – М.: Наука, 1987. 160 с.

15. Словецкий Д. И. Механизмы химических реакций в неравновесной

плазме. – М.: Наука, 1980. 130 с.

93

16. Энциклопедия низкотемпературной плазмы / под редакцией академика

Фортова В. Е. М.:Наука, 2000.

17. Гайсин Ф. М. Физические процессы в газовых разрядах с твердыми,

жидкими и плазменными электродами / Ф. М. Гайсин // Дисс. на соиск.уч.степени

д.ф.-м.н. – Казань, 1991.

18. Гайсин Ф. М., Сон Э. Е. Электрофизические процессы в разрядах с

твердыми и жидкими электродами. Свердловск. Изд-во Уральского гос. ун-та.

1989. – 432 с.

19. Гортышов Ю. Ф., Гайсин Ф. М., Тонконог В. Г. Теплофизический

эксперимент и исследования в потоках газа и плазмы. – Казань, 2005.

20. Фортов В. Е., Сон Э. Е., Бромберг Л., Гайсин Ф. М., Сон К. Э., О Джон

Хе, И ХеЙонг. Плазменные технологии (на корейском языке). МФТИ, KOFST,

2006. – 135 с.

21. Plante G. // Zeit. Phys. 1875. - № 80. - Р. 1133-1138.

22. Ясногородский И. З. Нагрев металлов и сплавов в электролите / И. З.

Ясногородский // М.: Машгиз, 1949. С. 128.

23. Сапрыкин В. Д. О природе свечения прианодного слоя при электролизе

с выносным анодом / В. Д. Сапрыгин // Электрохимия, 1965. Т. 1, № 2. Сю. 234-236.

24. Сапрыкин В. Д. Случай образования промежуточного раствора от

действия электрических разрядов между выносным анодом и концентрированный

раствором соли щелочного металла при сверхвысоких поляризациях / В. Д.

Сапрыкин // Электрохимия, 1965. Т. 1, № 9. С. 1157-1161.

25. Некоторые вопросы, связанные с электролизом в присутствии

низкотемпературной плазмы / В. Д. Сапрыкин // Химия и Физика

низкотемпературной плазмы, - МГУ. 1971. С. 77-80.

26. Stark J. Сassutoll. Der LichtbodenzwischengekühltonElectroden / J. Stark //

Zeit Phys. - 1904 BdS, - № 10. - Р.1212-1219.

27. Sternberg Z.W. Discharges with agualous solution as cathode / Z.W.

Sternberg // XII Jugoslav Summer Sch. and Int. Symp. Phys. Ionized. Gases. 84. Sibenik.

Contrib. Pap. FndAbstr. Invite. Lect and Progr. Repft. Belgrade, 1984. - P. 392 – 395.

94

28. Гайсин Ф. М. Характеристики самостоятельного тлеющего разряда в

воздухе при атмосферном давлении/ Ф. М. Гайсин, Ф. А. Гизатуллина, Г. Ю. Даутов

// Тез.доклад Всесоюз. конф. по физике низкотемпературной плазмы. Л.: 1983, - С.

33-35.

29. Насибуллин Р. Т. Электрические разряды между проточным

электролитическим катодом и металлическим анодом при атмосферном и

пониженных давлениях. Дис. на соиск. уч. степени к.т.н. – Казань, 2013. – 114 с.

30. Насибуллин Р. Т. Зажигание разряда между электролитическим

катодом и металлическим анодом при пониженных давлениях / Ал. Ф. Гайсин, Р.

Т. Насибуллин // XXXVIIIМеждународная (Звенигородская) конференция по

физике плазмы и УТС: тезисы докладов, Москва 2011. С.283.

31. Насибуллин Р. Т. Исследование колебаний тока электрического

разряда между металлическим и электролитическим электродами при

атмосферном и пониженных давлениях / Ал. Ф. Гайсин, А. З. Гумеров, Л. Р.

Саримов, Р. Т. Насибуллин // Научно-технический вестник Поволжья. 2011. - №6.

– С. 29-32.

32. Каюмов Р. Р. Электрический разряд между струйным

электролитическим катодом и проточной электролитической ячейкой-анодом. Дис.

насоиск. уч. степени к.т.н. – Казань, 2010. – 118 с.

33. Тазмеев Б. Х. Электрические и тепловые характеристики генераторов

неравновесной газоразрядной плазмы с жидкими электродами. Дис. насоиск. уч.

степени к.т.н. – Казань, 2000. – 173 с.

34. Багаутдинова Л. Н. Многоканальный разряд в проводящей жидкости и

при атмосферном давлении / Багаутдинова Л. Н., Гайсин Ф. М. // Теплофизика

высоких температур. - 2010. –Т.48, №1. – С. 135-151.

35. Насибуллин Р. Т. Плотность тока электрического разряда между

металлическим анодом и электролитическим катодом при пониженных давлениях

/ Р. Т. Насибуллин // II студенческая международная научно-практическая

конференция «Интеллектуальный потенциал XXI века: ступени познания, сборник

материалов конференции, Новосибирск, Изд-во НГТУ, 2010. С. 191-194.

95

36. Гайсин Ф. М., Сон Э. Е., Шакиров Ю. И. Объемный разряд в

парогазовой среде между твердым и жидким электродами. –М.: Изд-во ВЗПИ,

1990. –90с.

37. Gubkin I/ // Ann. Phys. Bd. 32, 1887. P. 114-115.

38. 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. Дисс. на соиск. уч. степени к.т.н. –Казань, 2003. –119с.

39. Саримов Л. Р. Некоторые особенности электрического разряда между

электролитическим анодом и металлическим катодом / Ал. Ф. Гайсин, Л. Р.

Саримов // Физика плазмы. – 2011. – Т.37, №6. – С. 574-579.

40. Кутепов А. М., Захаров А. Г., Максимов А. И. Вакуумно-плазменное и

плазменно-растворенное модифицирование полимерных материалов. –М.: Наука.

2004 г. –496с.

41. Шакирова Э. Ф. Электрические разряды между струйным

электролитическим катодом и струйным электролитическим анодом / Э. Ф.

Шакирова // Автореф. дис. к.т.н. Казань, 2012. – С. 21.

42. Логинов Н. А. Электрический разряд между струйным

электролитическим анодом и пористым катодом / Н. А. Логинов // Автореф. дис.

к.т.н. Казань, 2010. – С. 18.

43. Патент РФ № 2311225, МПК B01J 19/00. Плазменная установка для

получения нанодисперсных порошков / Алексеев Н. В., Самохин А. В., Цветков Ю.

В. – заявка 2006-04-05; опубл.27.11.2007.

44. Патент РФ № 2252817. МПК B01J 19/08, B01J 19/12, Н05В 6/80, Н05Н

1/24, B22F 9/14. Установка и способ получения нанодисперсных порошков в плазме

СВЧ разряда / Балихин И. Л., Берестенко В. И., Домашнев И. А., Куркин Е. Н.,

Троицкий В. Н. – заявка 2003-12-23; публ.27.05.2005.

45. Гайсин Аз. Ф., Абдуллин И. Ш., Гайсин Ф. М. Струйный

многоканальный разряд с электролитическими электродами в процессах обработки

твердых тел. – Монография. - Казань, 2006. – 450с.

96

46. Каюмов Р. Р., Гайсин Ф. М. Некоторые особенности многоканального

разряда между струей электролита и электролитической ячейкой при атмосферном

давлении // Теплофизика высоких температур. – 2008. – Т.46, №5. – С. 784-800.

47. Каюмов Р. Р., Ахатов М. Ф., Гайсин Ал. Ф. Исследование

многоканального разряда между струйным катодом и электролитическим анодом

при атмосферном и пониженном давлениях // Материалы VI междунар. конф.

студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук». –

Томск, 2009. – С.124-126.

48. Каюмов Р. Р., Шакирова Э. Ф. Многоканальный разряд между

капельным катодом и электролитической ячейкой анодом // Туполевские чтения

материалы международ. молодежной научной конф. – Казань, 2009. – Т.2. – С.114-

115.

49. Каюмов Р. Р., Весельев Д. А., Гайсин Аз. Ф., Гайсин Ал. Ф. Формы

многоканального разряда между капельным катодом и электролитическим анодом

при пониженном давлении // Сборник трудов 8-ой междунар. научно-практич.

конф. «Исследование, разработка и применение высоких технологий в

промышленности» (Санкт-Петербург, 27-28.10.2009г.) – СПб., 2009. – С.152-153.

50. Каюмов Р.Р., Ахатов М. Ф., Гайсин Ал. Ф. Исследование

многоканального разряда между струйным катодом и электролитическим анодом

при атмосферном и пониженном давлениях // Материалы 37-ой междунар. конф.

По физике плазмы и УТС.-Звенигород, 2010. – С. 227.

51. Шакирова Э. Ф., Гайсин Ал. Ф., Сон Э. Е. Многоканальный разряд

между струйным электролитическим катодом и струйным электролитическим

анодом // Теплофизика высоких температур. – 2011, - Т.49, № 3. – С. 1-5.

52. Шакирова Э. Ф., Гайсин Ал. Ф. Характеристики электрического

разряда между струйным электролитическим катодом и струйным

электролитическим анодом // Вестник Казанского государственного технического

университета им. А.Н. Туполева. – 2011. - №3. – С.73.

53. Шакирова Э. Ф., Гайсин Ал. Ф., Абдуллин И. Ш., Гайсин Ф. М.

Особенности и характеристики электрического разряда между двумя струями

97

электролита // Вестник Казанского технологического университета. – 2011. – Т.14,

№ 18. – С.229.

54. Шакирова Э. Ф., Гайсин Ал. Ф., Мустафин Т. Б. Модификации

поверхностей материалов изделий с использованием многоканального разряда

между двумя струями электролита // II Междунар. научно-технич. конф.

«Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии». –

Плес, 2010. – С.178.

55. Шакирова Э. Ф., Гайсин Ал. Ф. Электрический разряд между струей и

каплей при атмосферном давлении // Сборник трудов 9-ой междунар. научно-

практич. конф. «Исследование, разработка и применение высоких технологий в

промышленности» (Санкт-Петербург, 09-11.12.2010г.). – СПб., 2010. – С. 353-354.

56. Шакирова Э. Ф., Ахатов М. Ф., Каюмов Р. Р. Колебания напряжения и

тока многоканального разряда между струями электролита при атмосферном

давлении // Междунар. конф. «Физика высокочастотных разрядов». – Казань, 2011.

– С. 249.

57. Гайсин Ал. Ф. Разряд между струйным жидким и металлическим

электродами / Гайсин А. Ф., Кашапов Н. Ф., Купутдинова А. И., Мухаметов Р. А. //

Журнал технической физики – 2018. – Т.88. – №5. – С.717–721.

58. Гайсин Ал. Ф. Исследование физических процессов в зоне газового

разряда между жидкими электродами / Гайсин А. Ф., Кашапов Н. Ф. // Прикладная

механика и техническая физика – 2018. – №4. – С.19–22.

59. Гайсин А. Ф. Электролитно-плазменная обработка поверхности детали,

изготовленной с применением аддитивной технологии / Гайсин А. Ф.,

Гильмутдинов А. Х., Мирханов Д. Н. // Металловедение и термическая обработка

металлов– 2018. – №2. – С.69–74.

60. Гайсин А. Ф. Высокочастотный емкостной разряд с проточными

жидкими электродами при понижении давления / Гайсин А. Ф., Сон Э. Е., Петряков

С. Ю. // Физика плазмы – 2017. – Т.43. – №7. – С.625–633.

61. Гайсин А. Ф. Спектральная диагностика плазмы разряда между

металлическим катодом и жидким анодом / Гайсин А. Ф., Сон Э. Е., Ефимов А. В.,

98

Гильмутдинов А. Х., Кашапов Н. Ф. // Теплофизика высоких температур– 2017. –

Т.55. – №3. – С.472–475.

62. Гайсин А. Ф. Двухмерное численное моделирование объемного

разряда с жидким анодом // Теплофизика высоких температур – 2017. – Т.55. – №1.

– С.141–142.

63. Гайсин А. Ф. Исследование воздействия низкотемпературной плазмы

парогазовых разрядов с электролитическими электродами при пониженном

давлении на изделие сложной геометрической формы // Физика и химия обработки

материалов – 2016. – №3. – С.22–26.

64. Гайсин А. Ф. Особенности перехода слаботочного высокочастотного

емкостного разряда с электролитическим электродом в сильноточный разряд //

Теплофизика высоких температур – 2015. – Т.53. – №1. – С.18–22.

65. Гайсин А. Ф. Модель тлеющего разряда между электролитическим

анодом и металлическим катодом / Гайсин А.Ф., Басыров Р.Ш., Сон Э.Е. //

Теплофизика высоких температур – 2015. – Т.53. – №2. – С.193–197.

66. Сон Э. Е. Электрические разряды с жидкими электродами и их

применение для обеззараживания вод / Сон Э. Е., Суворов И. Ф., Какуров С. В.,

Гайсин А. Ф., Самитова Г. Т., Соловьева Т. Л., Юдин А. С., Рахлецова Т. В. //

Теплофизика высоких температур – 2014. – Т.52. – №4. – С.512–519.

67. Гайсин А. Ф. Высокочастотный емкостной разряд с непроточным и

капельно-струйным электролитическим электродами / Гайсин А. Ф., Абдуллин И.

Ш., Басыров Р. Ш., Хазиев Р. М., Самитова Г. Т., Шакирова Э. Ф. // Физика плазмы

– 2014. – Т.40. – №12. – С.1095–1101.

68. Гайсин А. Ф. Некоторые особенности развития высокочастотного

емкостного разряда между капельно-струйным электролитическим электродом и

проточной электролитической ячейкой // Теплофизика высоких температур – 2013.

– т.51. – №6. – с.945–947.

69. Багаутдинова Л. Н. Некоторые особенности дуги переменного тока

малой мощности и низкой частоты между твердым и жидким электродами /

Багаутдинова Л. Н., Садриев Р. Ш., Гайсин Аз. Ф., Насыбуллин Р. Т.,Гайсин Ф. М.,

99

Галеев И. М., Мастюков Ш. Ч. // Теплофизика высоких температур – 2020. – т.58. –

№3. – С.465-468.

70. Самитова Г. Т. Некоторые особенности многоканального разряда в

трубке при атмосферном давлении / Г. Т. Самитова, Ал. Ф. Гайсин, Э. Е. Сон, Т. Б.

Мустафин, Аз. Ф. Гайсин, Д. А. Весельев, Ф. М. Гайсин // Теплофизика высоких

температур. -2011 - Т. 49, № 5 - С. 788-792.

71. Самитова Г. Т. Характеристики электрического разряда в трубке с

пористым электролитом / Г. Т. Самитова, Ал. Ф. Гайсин, И. Ш. Абдуллин, Ф. М.

Гайсин // Вестник Казан. Технологич. Ун-та. – 2011. – Т.14, №18. – С. 232-235.

72. Самитова Г. Т. Особенности электрического разряда в трубке при

атмосферном давлении / Г. Т. Самитова, Ал. Ф. Гайсин // Вестник КГТУ им. А.Н.

Туполева. – 2011. - №1. – С.123-126.

73. Фахрутдинова И. Т. Об особенностях получения наночастиц с

использованием электрического разряда с жидкими электродами / И. Т.

Фахрутдинова, И. Ш. Абдуллин, Аз. Ф. Гайсин, Ал. Ф. Гайсин, Ф. М. Гайсин //

Вестник Казан.технологич.ун-та. – 2012 - №22 – С.64-65.

74. Фахрутдинова И. Т. Особенности электрического разряда с

металлическим катодом, погруженным в электролитический анод / И. Т.

Фахрутдинова, И. Ш. Абдуллин, Ал. Ф. Гайсин, Ф. М. Гайсин, Аз. Ф. Гайсин, П.

А. Шацких // Вестник Казан.технологич.ун-та. – 2012 - №21 – С.53-54.

75. Патент № 2486032 Российская Федерация. (51) МПК B22F9/14. Способ

получения металлического порошка / Гайсин А. Ф., Насибуллин Р. Т., Саримов Л.

Р., Фахрутдинова И. Т. – 2012119/09; заявка 10.05.2012; опубл. 27.06.2013

76. Фахрутдинова И. Т. Некоторые особенности получения наночастиц

металлов с помощью электрического разряда в жидкости / И. Т. Гаусеева

(Фахрутдинова), Ал. Ф. Гайсин // XXXVIII Международная (Звенигородская)

конференция по физике плазмы и УТС. – Звенигород, 2011. – С.206.

77. Фахрутдинова И. Т. Особенности аномального тлеющего разряда

между электролитическим катодом (CuSO4 в технической воде) и медным анодом

/ И. Т. Гаусеева (Фахрутдинова), Ал. Ф. Гайсин // Международная конференция

100

«Физика высокочастотных разрядов», посвященной 100-летию со дня рождения Г.

И. Бабата. – Казань, 2011. – С.220-221.

78. Фахрутдинова И. Т. Некоторые особенности получения наночастиц

металлов с помощью электрического разряда в жидкости / И. Т. Гаусеева

(Фахрутдинова), Ал. Ф. Гайсин, Т. Б. Мустафин // IV Всерос. конф.

«Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в

перспективных технологиях и медицине» / Институт теоретической и прикладной

механики им. С. А. Христиановича Сибирского отделения РАН. Россия. –

Новосибирск, 2011. – С.47-49.

79. Фахрутдинова И. Т. Разработка технологии получения наночастиц из

неочищенной жидкости / И. Т. Гаусеева (Фахрутдинова) // Научно-практическая

конференция студентов и аспирантов «Наука и инновации в решении актуальных

проблем города». – Казань, 2010. – С.32-33.

80. Фахрутдинова И. Т. Образование наночастиц с использованием

электрического разряда в жидкости / И. Т. Гаусеева (Фахрутдинова), Ал. Ф. Гайсин

// Всероссийский конкурс научно-исследовательских работ студентов вузов в

области нанотехнологий и наноматериалов. –Казань, 2011. – С.353-356.

81. Фахрутдинова И. Т. Многоканальный разряд в процессе получения

металлических нанопорошков при пониженных давлениях / И. Т. Фахрутдинова,

Ал. Ф. Гайсин, Т. Б. Мустафин, Л. Р. Саримов, Р. Т. Насибуллин // III Всерос.

молодежная конф. «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества

(ФНиВВ)» / Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова. –

Москва, 2012. – С.588-589.

82. Фахрутдинова И. Т. Некоторые особенности получения наночастиц с

использованием электрического разряда между струйным электролитическим

анодом и металлическим катодом / И. Т. Фахрутдинова, Ал. Ф. Гайсин, Т. Б.

Мустафин // III Всерос. молодежная конф. «Функциональные наноматериалы и

высокочистые вещества (ФНиВВ)» / Институт металлургии и материаловедения

им. А. А. Байкова. – Москва, 2012. – С.430-431.

101

83. Фахрутдинова И. Т. The experimental equipment for investigation of

electric discharges with liquid electrodes at lower than atmospheric pressures / I. T.

Fakhrutdinova, I. Sh. Abdullin, L. N. Bagautdinova., R. Sh. Basyrov, Al. F. Gaysin, F.

M. Gaysin, T. B.Mustafin. // VII International Conference «Plasma Physics and Plasma

Technology (PPPT-7)», – Minsk, Belarus, 2012. – P.69-71.

84. Фахрутдинова И. Т. The development of the discharge between a jet

electrolyte anode and cathode / I. T. Fakhrutdinova, I. Sh. Abdullin, L. N. Bagautdinova.,

R. Sh. Basyrov, Al. F. Gaysin, F. M. Gaysin, M. B. Kasatkin, T. B. Mustafin. // VII

International Conference «Plasma Physics and Plasma Technology (PPPT-7)», – Minsk,

Belarus, 2012. – P.187-189.

85. Фахрутдинова И. Т. Электрические разряды между пористыми

электродами при атмосферном давлении / И. Т. Фахрутдинова, Ал. Ф. Гайсин, Л.

Ш. Гасимова, М. А. Леушка, Н. А. Логинов // XLI Международная

(Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС. – Звенигород, 2014. – С.

225.

86. Фахрутдинова И. Т. Пульсации напряжения и тока электрического

разряда между капельно-струйным анодом и электролитическим катодом / И. Т.

Фахрутдинова, М. Ф. Ахатов, Р. Р. Каюмов, А. Ф. Гайсин, И. И. Галимзянов // XLIV

Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС. –

Звенигород, 2017. – С.215.

87. Фахрутдинова И. Т. Некоторые особенности колебания тока разряда

между струйным электролитическим анодом и твердым катодом / И.Т.

Фахрутдинова, М. Ф. Ахатов, Р. Р. Каюмов, Аз. Ф. Гайсин, И. И. Галимзянов //

XLIV Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС. –

Звенигород, 2017. – С.231.

88. Фахрутдинова И. Т., Гайсин Аз. Ф., Гайсин Ф. М., Шакиров Н. И.

Электрические разряды между капельно-струйным анодом и медным катодом / XX

Юбилейная Международная конференция по вычислит. механике и соврем.

прикладным программным системам (ВМСППС´2017), 24-31 мая 2017г. – Алушта,

Крым, 2017 – С.564-565.

102

89. Фахрутдинова И. Т. Особенности колебания тока разряда между

струйным электролитическим анодом и пористым катодом / И. Т. Фахрутдинова,

Аз. Ф. Гайсин, М. Ф. Ахатов, Р.Р. Каюмов // VIII Всероссийская (с международным

участием) научно-техническая конференция «Низкотемпературная плазма в

процессах нанесения функциональных покрытий». – Казань, 20-23 февраля 2017.-

С.44-45.

90. Галимзянов И. И. Некоторые особенности развития электрического

разряда между струйным анодом и жидким катодом/ И. И. Галимзянов, Ал. Ф.

Гайсин, И. Т. Фахрутдинова, Э. Ф. Шакирова, М. Ф. Ахатов, Р. Р. Каюмов//

Теплофизика высоких температур - 2018. Т. 56, № 2, С. 306-

309.(GaisinAl.Characteristics of the Development of Electric Discharge between Jet

Anode and Liquid Cathode / Galimzyanov I. I., Gaisin A. F., Fakhrutdinova I. T.,

Shakirova E. F., Akhatov M. F., Kayumov R. R. //High Temperature. 2018. Т. 56. № 2.

С. 296-298.)

91. Гайсин А. Ф. Термограммы высокочастотного емкостного разряда

между твердыми и жидкими электродами /Гайсин Ф. М., Гайсин А. Ф.,

Багаутдинова Л. Н., Садриев Р. Ш., Галимзянов И. И., Гильмутдинов А. Х.,

Шакирова Э. Ф.// Теплофизика высоких температур. 2018. Т. 56. № 5. С. 891-894.

(Gaisin Al. Thermograms of high-frequency capacitive discharge between solid and

liquid electrodes/ Gaisin Az., Gaisin F., Bagautdinova L. Sadriev R., Galimzyanov I.,

Gilmutdinov A., Shakirova E. //Journal of Physics: Conference Series. 2018. Т. 56. № 2.

С. 3-6-309.

92. Фахрутдинова И. Т. Об особенностях электрического разряда между

струйным анодом и металлическим катодом/ И. Т. Фахрутдинова, Аз. Ф. Гайсин,

Э. Е. Сон, И. И. Галимзянов, Ф. М. Гайсин, Д. И. Мирханов Теплофизика высоких

температур - 2017, Т.55, № 6. С. 775-777. (Fakhrutdinova I. T Peculiarities of electric

discharge between jet anode and metal cathode / Gaisin A. F., Galimzyanov I. I., Gaisin

F. M., Mirkhanov D. N., Son E. E.//High Temperature. 2017. Т. 55. № 6. С. 935-937.)

103

93. Ахатов М. Ф. Исследование электрического разряда в растворе

аммиачной селитры/ Гайсин Аз. Ф., Каюмов Р. Р, Галимзянов И. И // Вестник

технологического университет. 2017. – Т.20, №5, С. 23-24.

94. Галимзянов И. И. Пульсации напряжения тока разряда с жидкими

электродами/ Л. Н. Багаутдинова, Аз. Ф. Гайсин, Ф. М. Гайсин, Р. И. Булатов, А. В.

Иванова //XXI Всероссийская (с международным участием) конференция «Физика

низкотемпературной плазмы. Казань, 2017 – С. 176.

95. Ахатов М. Ф. Пульсации напряжения и тока электрического разряда

между капельно-струйным анодом и электролитическим катодом/ Аз. Ф. Гайсин,

И. И. Галимзянов, Р. Р. Каюмов, И. Т. Фахрутдинова// XLIV Международная

(Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС – Звенигород, 2017. –

С.215.

96. Фахрутдинова И. Т. Некоторые особенности колебания тока разряда

между струйным электролитическим анодом и твёрдым катодом / М. Ф. Ахатов, А.

Ф. Гайсин, И. И. Галимзянов, Р. Р. Каюмов // XLIV Международная

(Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС – Звенигород, 2017. –

С.231.

97. И. И. Галимзянов Исследования спектров излучения плазмы

электролитического разряда/ И. И. Галимзянов, Р. И. Булатов, Ф. М. Гайсин, Л. Н.

Багаутдинова// Материалы XX юбилейной Международной конференции по

вычислительной механике и современным прикладным программным системам.

ВМСППС, г. Алушта, Крым 24-31 мая 2017 - С. 399-401.

98. Ахатов М. Ф. Особенности электрического разряда между капельно-

струйным анодом и электролитическим проточным неорганическим катодом /

Гайсин Аз. Ф., Галимзянов И. И., Каюмов Р. Р. // XLIV Международная

Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС, 13 – 17 февраля 2017 г, С.

49

99. Галимзянов И. И. Инфракрасная термография поверхности струйного

анода и жидкого катода/ Гайсин А.Ф. // XLV Международная Звенигородская

конференция по физике плазмы и УТС, 2 – 6 апреля 2018 г, С. 243

104

100. Галимзянов И. И. Шлирен изображения гидродинамических процессов

в зоне горения парогазового разряда между струйным анодом и медным катодом /

Гайсин А.Ф.// XLV Международная Звенигородская конференция по физике

плазмы и УТС, 2 – 6 апреля 2018 г, С. 244.

101. Гайсин Ал. Ф. Термограммы разряда постоянного тока с жидкими

электродами / Галимзянов И. И., Гайсин Ф. М., Галеев И. М., Гайсин Аз. Ф.,

Купутдинова А. И., Леушка М. А., Мастюков Ш. Ч., Мухаметов // XV Школы по

плазмохимии для молодых учёных России и стран СНГ Иваново, 10 – 15 сентября

2018 г, С.118

102. Гайсин А. Ф. Кольцевые термограммы на поверхности медного катода

/ Галимзянов И. И., Леушка М. А., Мастюков И. Ч, Галеев И. М., Бельгибаев Э. Р.,

Шайдуллин А. И., Нургалева Р. Р. Касаткин М. В. // XV Школы по плазмохимии

для молодых учёных России и стран СНГ Иваново, 10 – 15 сентября 2018 г, C 120

103. Галимзянов И. И. Шлирен изображения газогидродинамических

процессов в разряде постоянного тока между двумя струями электролита/ Гайсин

А. Ф., Багаутдинова Л. Н., Мастюков Ш. Ч., Нургалиева Р. Р. // XV Школы по

плазмохимии для молодых учёных России и стран СНГ Иваново, 10 – 15 сентября

2018 г, C 116.

104. Галимзянов И. И. Многоканальные разряды между пористыми

электродами. /Гайсин Ал. Ф. // XLII Международная (Звенигородская)

конференция по физике плазмы и УТС – Звенигород, 9-13 февраля 2015. – С.91.

105. Фахрутдинова И. Т. Колебания тока и напряжения микроразрядов

между струйным анодом и жидким катодом / Галимзянов И. И., Сайфутдинова И.

И., Шакиров Н. И., Столяров Л. Е., Сабиров Д. Р., Гиззатуллин А. Р., Гильванов Р.

А., Груздев О. В. // Материалы XXI Международной конференции по

вычислительной механике и современным прикладным программным системам

(ВМСППС’2019), 24–31 мая 2019 г., Алушта. — М.: Изд-во МАИ, 2019, - С. 425.

106. L. N. Bagautdinova, R. Sh. Basyrov, I. I. Galimzyanov, Al. F. Gaysin, AZ.

F. Gaysin, F. M. Gaysin New technology for welding aluminum and its alloys Materials

105

Today: Proceedings, International Conference on Modern Trends in Manufacturing

Technologies and Equipment Vol 19, Part 5, pp.2564-2565, 2019

106

ПРИМЕЧАНИЕ

Часть работ выполнялось в соавторстве. Такая необходимость возникла в

связи со сложностью создания экспериментальной установки и трудностью

проведения отдельных экспериментов, а также рассмотрением некоторых

вопросов, находящихся на стыке нескольких областей науки и техники. В

совместных работах участвовали:

1) д. ф. м. н., профессор Гильмутдинов А. Х. – обсуждение теоретических и

экспериментальных результатов исследований;

2) д. т. н., доцент Гайсин Ал. Ф. – обсуждение теоретических и

экспериментальных результатов исследований;

3) профессор Гайсин Ф. М. – обсуждение теоретических и экспериментальных

результатов исследований;

4) к. т. н., доцент Басыров Р. Ш. - обсуждение теоретических и

экспериментальных результатов исследований;

5) соискатель Мастюков Ш. Ч. – сборка экспериментальной установки и

проведение отдельных экспериментов;

6) к. т. н. Фахрутдинова И. Т. – проведение отдельных экспериментов;

7) к. т. н. Багаутдинова Л. Н. – проведение отдельных экспериментов;

8) к. т. н. Каюмов Р. Р. – проведение отдельных экспериментов;

9) к. т. н., доцент Ахатов М. Ф. – проведение отдельных экспериментов;

10) аспирант Галеев И. М. – проведение отдельных экспериментов;

11) аспирант – Леушка М. А. - проведение отдельных экспериментов.