Разработка и исследования композиционного материала для высокотемпературных электроконтактных узлов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.06, кандидат технических наук Добросмыслов, Сергей Сергеевич

• Добросмыслов, Сергей Сергеевич
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Добросмыслов, Сергей Сергеевич

Введение

Глава 1. Высокотемпературные электроконтактные соединения и материалы для их изготовления (Обзор литературы)

1.1 Высокотемпературные электроконтактные соединения

1.2 Инертные аноды для алюминиевых электролизеров

1.3 Физико-механические и электрофизические свойства керметных материалов для нерасходуемых анодов электролизеров

1.4 Физико-механические и электрофизические свойства керамик на основе оксида олова

1.4.1 Механизм спекания керамики на основе диоксида олова

1.5 Электрофизические свойства пенометаллов

1.5.1 Теплофизические свойства пенометаллов

1.5.2 Электропроводность пенометаллической среды

Выводы

Глава 2 Исследование физико-механических, электрофизических и теплофизических свойств пенометаллов

2.1 Методы исследования свойств пенометаллов

2.2 Численное моделирование электрофизических и теплофизических характеристик пенометаллов

2.3 Экспериментальные исследования физико-механических, электрофизических и теплофизических свойств пенометаллов

2.4 Результаты численного моделирования и исследования физико-механических, электрофизических и теплофизических свойств пенометаллов

Выводы

Глава 3 Исследование электрофизических свойств гетероструктурных материалов на основе пенометаллов

3.1 Методы формирования композиционных гетероструктурных материалов на основе пенометаллов

3.2 Электронно-микроскопические исследование гетероструктурного материала на основе пеноникеля

3.3 Результаты исследований электрофизических свойств композитов на основе пенометаллов

Выводы

Глава 4 Исследование свойств керамик на основе диоксида олова с добавками оксидов металлов

4.1 Синтез керамического материала на основе диоксида олова

4.2 Методы исследования керамик на основе диоксида олова

4.3 Результаты исследования физико-механических свойств керамических материалов на основе диоксида олова с добавками оксидов металлов

4.4 Результаты электронно-микроскопических и рентгеноструктурных исследований структуры синтезированных керамических материалов

4.5 Результаты исследований высокотемпературных электрофизических свойств материалов на основе 8п02 с добавками оксидов металлов

Выводы

Глава 5 Исследование свойств композиционного материала диоксид олова -серебро (полупроводник - металл)

5.1 Синтез композиционного материала диоксид олова - серебро (полупроводник - металл)

5.2 Исследование физико-механических свойств композиционного материала диоксид олова - серебро (полупроводник - металл)

5.3 Результаты электронно-микроскопических и рентгеноструктурных исследований структуры композиционного материала диоксид олова - серебро (полупроводник - металл)

5.4 Результаты исследований высокотемпературных электрофизических свойств композиционного материала диоксид олова - серебро (полупроводник -металл)

Выводы

6 Электроконтактные соединения, работающие при высоких температурах и высоких плотностях тока

6.1 Технология создания электроконтактных узлов через пенометаллические материалы

6.2 Создание контактных узлов

6.3 Проведение тестирования электроконтактных соединений

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследования композиционного материала для высокотемпературных электроконтактных узлов»

В последние десятилетия большое внимание уделяется разработке новых высокопроводящих химически стойких материалов для создания электроконтактных узлов, работающих в широком интервале температур от 20 до 950 °С. Подобные электроконтактные узлы могут быть использованы в качестве нерасходуемых анодов в алюминиевой промышленности, электродов для стекловаренных печей, топливных элементов и электрорезистивных нагревателей.

Для электролизера с нерасходуемыми анодами одной из важнейших задач является разработка материала для несгораемых анодов, свойства которого должны удовлетворять определенным характеристикам.

В существующем процессе Холла-Эру применяют углеродистые аноды, в этом случае основная реакция электролиза выражается уравнением:

А1203 +|С 980°с >2Л/ + |С02, (1)

Алюминий выделяется на катоде и образует расплавленную лужу на дне ванны, а кислород разряжается на аноде, реагирует с материалом анода и удаляется в виде С02 и СО (до 50 %). Отходящие газы содержат также канцерогенные полициклические углеводороды (наиболее известный среди них -бензопирен), фториды углерода. Кроме того, производство исходных материалов для анодной массы (кокс, пек) и самих анодов также сопровождается значительным количеством вредных выбросов. Разработка высокоэлектропроводящего и достаточно прочного материала, коррозионно-стойкого к среде электролита, позволит создать экологически чистые электролизеры высокой производительности. Наиболее перспективными материалами для анодов, как было показано в ранее проведенных исследованиях, являются высокопроводящие керамики на основе диоксида олова и керметы, устойчивые к термоударам на основе оксидов металлов.

А. И. Беляевым и Ю. В. Баймаковым впервые были испытаны аноды из оксидов Fe203, Fe304, NiO, Со304, Сг20з, Sn02, CuO и их соединений - ферритов, имеющих относительно невысокую растворимость в криолит-глиноземном расплаве и достаточно высокую для оксидов электропроводность. Электропроводность оксидов переходных элементов исследовалась Вагнером и его школой. Компанией Swiss Aluminium Ltd. получена серия патентов по способам изготовления анодов на основе Sn02. В этих патентах Alder рассмотрел композиции одного или нескольких оксидов следующих металлов: Cr, Mo, W, Fe, Co, Ni, Zn, Sn, Pb (в пропорциях до 90 вес. %). Для этих композиций, называемых базовым материалом (матрицей), было добавлено до 10 вес. % оксидов следующих металлов: Ti, Zr, Hf, V, Mo, Та, Mg, Ca, Sr, Ba, AI, Ga, Ge, Cu, As, Sb, Bi, Ce. Aider сделал вывод, что лучшим составом является Sn02 + 1-2 вес.% Sb203 + 1-2 вес.% CuO. Galasiu и др. изучали свойства различных составов керамических анодов на основе Sn02.

При создании электроконтактного узла необходимо одновременно учитывать, что возникает серьезная проблема, связанная с токоподводом, из-за сильного различия коэффициентов линейного расширения(КЛТР) токоподводящего металла и материала анода и возможности высокотемпературного окисления контактного узла, находящегося в сильноагрессивной среде. Помимо этого задача осложняется низкой термодинамической устойчивостью к восстановлению большинства оксидов, пригодных к использованию в электродном материале, вследствие чего возникают проблемы: химической совместимости оксидных анодных материалов с металлическим токоподводом и контактным материалом, неустойчивости контактных пятен из-за диффузии и ионного переноса в условиях достаточно высоких рабочих температур и агрессивной окислительной атмосферы, низкой термомеханической совместимости с металлами и т. п.

В настоящее время в качестве электропроводящего компенсатора коэффициентов линейного расширения материалов предложены пенометалл или пористая среда, состоящая из металлических порошков или металлических сфер.

Перспективным направлением является использование гетероструктурных материалов на основе пенометаллов с открытой пористостью, легкоплавких припоев и электропроводящих термополимеризующихся клеев. Применение последних позволит существенно улучшить требуемые эксплуатационные свойства электроконтактных узлов.

Эффективность электроконтактных узлов, работающих при высоких температурах и значительных токовых нагрузках и состоящих из металлического токоподвода, керамического или керметного тела анода, а также компенсатора КЛТР материалов, в первую очередь зависит от физико-механических и электрофизических свойств материалов, их составляющих. Физико-механические и электрофизические свойства материалов перспективных для проектирования контактных узлов, изучены, как показали литературные исследования, недостаточно. Кроме того, практически нет исследований поведения (деградации) узлов при высоких температурах, высоких значениях токовой нагрузки и длительном режиме работы.

В этой связи разработка и исследование материалов, которые могут составить основу для создания эффективных электроконтактных узлов, работающих длительное время при высоких температурах, токовых нагрузках и в условиях агрессивной среды, являются актуальными задачами.

Объект исследования - высокопористые металл (пеноникель) и гетероструктурные материалы на его основе, высокопроводящие, химически стойкие керамические материалы на основе диоксида олова, электроконтактный узел, работающий при температурах от 20 до

950 °С и токовых нагрузках до 20 А.

Предмет исследования - методики получения и эксплуатационные свойства композиционных материалов для электроконтактных узлов, работающих в широком интервале температур.

Цель диссертационной работы - разработка, получение и исследование свойств новых композиционных материалов на основе пеноникеля и диоксида олова для высокотемпературных электроконтактных узлов.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Разработка материала компенсатора коэффициента теплового расширения для высокотемпературного электроконтактного узла (плотность тока около 10 А/см2) и улучшение электрофизических характеристик материала методом пропитки электропроводящими составами;

2. Разработка керамического материала на основе керамики 96 % Sn02 - 2 % Sb203-2 % CuO для тела электрода (анода) и улучшение физико-механических и электрофизических характеристик;

3. Создание и испытание высокотемпературного электроконтактного узла на основе синтезированных материалов.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались современные сертифицированные методы исследований и оборудование. Исследование физико-механических свойств образцов проводилось в соответствии с ГОСТ 24468-80, ГОСТ 530-95, ГОСТ 20419-83 при использовании измерительного комплекса Instron 3369. Удельное электросопротивление(УЭС) при диапазоне температур 20—1000°С измерялось четырехконтактным методом. Структура материала изучалась с помощью рентгенофазового анализатора XRD 6000 и электронного микроскопа JEOL JSM-6490 LV. Измерение теплопроводности и теплоемкости осуществлялось методом лазерной вспышки на установке LFA 457. Измерение KJ1TP осуществлялось на дилатометре DIL 402 С. Моделирование процессов переноса тепла и электричества проводилось в пакете программ COMSOL Multiphysics 3.5а.

Положения, выносимые на защиту:

1. Деформируемость позволяет получить надежное электроконтактные соединение, сталь/пеноникель и пеноникель/диоксид олова позволяют рассматривать пеноникель как материал компенсатора тепловых колебаний;

2. Снижение УЭС пеноникеля от 6 мкОм-м и 34,6 мкОм-м до 2,5 и 20 мкОм-м при 20 и 950 °С, соответственно, путем использования серебра наносимого электрохимическим методом, позволяет рассматривать гетероструктурный материал пеноникель-серебро, в качестве компенсатора коэффициента теплового расширения для высокотемпературного электроконтактного узла;

3. Повышение прочности от 150 МПа до 420 МПа и снижение пористости-от 10 % до уровня менее 1 % при сохранении значений УЭС в условиях высоких температур для керамики 94 % Sn02-2%Sb203-2 % CuO - 2%Мп02, позволяет рассматривать данные материал как перспективный для тела электрода (анода);

4. Снижения УЭС от 10 Ом-м до 3,2 мОм-м и 2,1 мОм-м при 20 до 400 °С, соответственно, за счет добавки AgO в керамику на основе Sn02-Sb203, позволяет существенно расширить спектр потенциальных применений материалов на основе диоксида олова;

5. Электроконтактное соединение 94 % Sn02-2 % Sb203-2 % CuO-2 % Мп02/ пеноникель и серебро/сталь является перспективным для использования в качестве инертных анодов алюминиевых электролизеров.

Научная новизна:

1. Установлены закономерности влияния плоской деформации пенометаллов на их физико-механические, электрофизические и теплофизические свойства в интервале температур от 20 до 950 °С;

2. Отработана методика снижения удельного электрического сопротивления(УЭС) пенометаллов путем создания гетероструктурного материала, позволяющая снизить УЭС от 6 и 34,6 мкОм-м до 2,5 и 20 мкОм-м при 20 и 950 °С соответственно;

3. Установлены закономерности влияния фазового состава на физико-механические и электрофизические свойства керамики на основе 96 %Sn02-2%Sb203-2%Cu0 и оксидов металлов Mn, Со, Ag;

4. Впервые, показано что добавка 2%AgO в керамику Sn02-Sb203 позволяет снизить удельное электрическое сопротивление с10 Ом-м до 3,2 мОм-м и 2,1 мОм-м при 20 до 400 °С соответственно;

5. Показано, что электроконтактное соединение 94 % Sn02 -2 % Sb2C>3-2 % CuO-2 % Mn02 - пеноникель и серебро - сталь стабильно работает при температуре 950 °С в течение 100 часов при силе тока 20 А.

Практическая значимость и использование результатов работы.

Полученный комплекс результатов позволяет создать основу по управлению высокотемпературными электрофизическими свойствами керамических материалов на основе диоксида олова, путем использования различных ультра дисперсных порошков(УДП) оксидов металлов.

Полученные в работе экспериментальные и теоретические результаты могут быть использованы при проектировании высокотемпературных электроконтактных узлов, работающих в условиях агрессивной среды и высоких плотностях электрического тока.

Керамика состава 96 % 8п02 - 2 % 8Ь20з - 2 % AgO может быть использована в качестве материала высокотемпературного нагревателя, работающего в агрессивных средах.

Выбор технологии и исследование пенометаллов, гетероструктурных материалов на основе пенометалов и композиционных материалов на основе диоксида олова включены в курс лекций и лабораторных практикумов по дисциплине «Керамические и композиционные материалы» для студентов ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» и магистров обучающихся по направлению «Теплофизика».

Достоверность полученных результатов обеспечивается необходимым объемом экспериментальных исследований; удовлетворительной сходимостью теоретических и экспериментальных результатов; непротиворечивостью исследованиям других авторов; использованием регистрирующего и испытательного оборудования, позволяющего достаточно точно осуществлять измерения требуемых параметров.

Апробация результатов работы.

Всероссийский семинар вузов по теплофизике и энергетике, Красноярск, СФУ, 2009 г.; V Всероссийская конференция «Актуальные проблемы авиации и космонавтики», СибГАУ, Красноярск, 2009 г.; юбилейная X Всероссийская молодежная школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС-10), Екатеринбург, 2009 г.; Всероссийская Байкальская конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по наноструктурным материалам, Иркутск, 2009 г.; VIII Международная научно-техническая конференция «Материалы и технологии XXI века» (МК-44-90), Пенза, 2010 г.; XLVIII Международная научная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс», Новосибирск, НГУ, 2010 г.; Международная конференция «Новые перспективные материалы и Технологии их получения-2010», г. Волгоград, 2010 г.; Всероссийская молодёжная школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС-11) Екатеринбург, 2010 г.; XVII Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых ВНКСФ-17, Екатеринбург, 2011 г.; Международная конференция по физической мезомеханике, компьютерному конструированию, разработке новых материалов г. Томск 2011 г.; Всероссийская молодёжная школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС-12) Екатеринбург, 2011 г.; XVIII Всероссийская научная конференция студентов физиков и молодых ученых ВНКСФ-18 Красноярск, 2012 г.; Региональная научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Наноматериалы и нанотехнологии» г. Красноярск, 2012г.; Всероссийская молодёжная школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС-13) Екатеринбург, 2012.

Публикации. Результаты научно-исследовательской деятельности опубликованы в 27 печатных изданиях, в том числе 9 журналах перечня ВАК. В рамках диссертационной работы под руководством автора, были выполнены и выполняются следующие проекты:

1. «Исследование физико-механических и электрических свойств высокопроводящих керамик на основе SnCb- Разработка на их основе термоадаптивных высокотемпературных энергосберегающих электроконтактных узлов». Проект краевого государственного автономного учреждения «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности» за 2011 г., в рамках конкурса индивидуальный проектов студентов и аспирантов;

2. «Получение и проведение комплексного исследования физических и физико-химических свойств композиционного материала на основе диоксида олова и серебра». Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» номер контракта 14.740.11.1293 (2011-2012 гг.);

3. «Разработка физико-химических основ управления электрофизическими и теплофизическими свойствами керамических композиционных материалов на основе диоксида олова» проект РФФИ 12-03-31323 (2012-2013 гг.).

Личный вклад автора. Автору принадлежат идея работы (частично), определение цели и постановка задач исследования, обоснование, формулировка и разработка всех положений, определяющих научную новизну, теоретическую и практическую значимость, получение экспериментальных данных, анализ и обобщение результатов, формулировка выводов и заключения для принятия решений, около 60 % результатов исследований в совместных публикациях.

Объем и структура диссертации. Материалы диссертационной работы изложены на страницах основного текста 137, рисунков 88, таблиц 13. Работа состоит из введения, шести разделов, основных выводов, списка литературы из наименований 106.

Заключение диссертации по теме «Порошковая металлургия и композиционные материалы», Добросмыслов, Сергей Сергеевич

Выводы

1. При обжиге происходит восстановление серебра из оксида. Серебро выпадет в виде частиц.

2. Использование добавок оксида серебра при получении керамики на основе диоксида олова позволяет существенно снизить удельное электрическое сопротивление композиционного материала, в особенности - при низких температурах. Данный эффект связан с образованием перколяционных каналов электропроводимости.

3. Для материала, полученного при температуре обжига 1300 °С при массовой доле серебра более 2%, происходит насыщение, и в дальнейшем удельное электрическое сопротивление практически не зависит от массовой доли Ag. Также вольтамперная характеристика линейна.

4. Для материала, полученного при температуре обжига 1400 °С, наблюдается явная зависимость электрического сопротивления от концентрации, причем температура начала перколяции повышается на 150 °С. Вольтамперная характеристика нелинейна, причем, начиная с плотности тока 20 А/см , напряжение практически не зависит от плотности тока.

6 Электроконтактные соединения, работающие при высоких температурах и высоких плотностях тока

6.1 Технология создания электроконтактных узлов через пенометаллические материалы

Электросопротивление контактного узла в целом можно определить по формуле:

Я= 1^ + 112 + 113, (29) где Я3 — контактное электросопротивление на границе токоподводящий стержень - демпфирующая среда и на границе демпфирующая среда- втулка соответственно; электросопротивление слоя демпфирующей среды, которое, в свою очередь, может быть определено по формуле:

2 2жЬ /*2 ' (3°) где р - удельное электросопротивление дискретнои среды; г2 , Г] — радиус токоподводящего стержня и внутренний радиус стакана (катода) соответственно.

Таким образом, полное электросопротивление контактного узла может быть определено по формуле:

Я. + Я., + Я-, =

2 тгЬ

1 1

-+

У и Л V

У в Г.

Я, '2

2 лЬ г-.

31) где аяр удельная проводимость контакта демпфирующая среда - сталь; о аз - удельная проводимость контакта демпфирующая среда - материал стакана;

Ь- глубина стакана.

Удельная проводимость контакта демпфирующая среда - материал токоподводящего стержня или стакана, также как и удельная проводимость демпфирующей среды, зависят от давления на контакте и от внутреннего давления в демпфирующей среде соответственно. Внутреннее давление и давление на контакте, в свою очередь, зависят от степени температурного изменения объема между стаканом и токоподводящим стержнем, а также степенью температурного увеличения удельного объема порошка.

Изменение объема между внутренним объемом стакана и объемом токоподводящего стержня определяется по формуле:

У2-У1 = 71Ь[г12-г22 + 2(Т-Т0>(а1г12-а2г22)], (32) где а2 и а! коэффициенты линейного расширения материалов токоподводящего стержня и втулки соответственно, Т - температура.

Из формулы (32) следует, что сжатие проводящей дискретной среды, а следовательно, и уменьшение электросопротивления контактного узла будет

2 2 происходить при условии, когда г2 / Г! > а 1 / а2. В обратном случае плотность дискретной среды будет уменьшаться, что, соответственно, будет приводить к увеличению электросопротивления контактного узла. Конкурирующим последнему будет процесс объемного температурного расширения самой демпфирующей среды в замкнутом объеме, который естественно будет приводить к увеличению внутреннего давления и уменьшению удельного электросопротивления демпфирующей среды и контактного электросопротивления.

В настоящей работе в качестве материала для токоподводящего стержня выбрана сталь с коэффициентом линейного расширения а2 = 10-12 »10"6 град"1, а в качестве материала стакана (катода). были использованы кермет на основе феррита никеля с а! = 7 - 12* 10"6 град"1 и керамика на основе оксида олова са 1 = 36 -Ю^град"1.

Как следует из формулы (32), внутренний объем между токоподводящим стержнем и стаканом не будет увеличиваться с температурой в случае, когда г22: Г] = а\'. а2. Последнее возможно только для керамики на основе оксида олова при условии, что г2: Г]= 1.41-1.73.Таким образом, если радиус токоподводящего стержня равен Змм, то внутренний радиус керамического стакана необходимо выбрать в пределах 4.2-5.2 мм. В этом случае будет минимальное увеличение внутреннего объема при нагревании и уменьшение электросопротивления контактного узла за счет термического расширения демпфирующей среды.

В случае керамического стакана с целью уменьшения электросопротивления пеноникеля можно произвести предварительную деформацию, перпендикулярную плоскости пластины пеноникеля, не более чем о = 0.2 - 0.3. Только в этом случае ТКЛР пеноникеля будет превосходить ТКРЛ керамики, и не будет происходить отслоения демпфирующей среды при повышении температуры.

При деформации пеноникеля параллельно плоскости пластины, ТКЛР возрастает с увеличением степени деформации. Предварительная деформация пеноникеля будет полезна в контактном узле, где стакан будет выполнен из кермета, т.к. она приближает ТКЛР пеноникеля к ТКЛР кермета и уменьшает начальное электросопротивление контактного узла за счет создания в нем внутреннего давления. Ограничением здесь будет предел прочности кермета на растяжение.

Предел прочности на сжатие оксидной керамики - 450 МПа. Предполагая, что пределы прочности на растяжение в 3-5 раз меньше предела прочности на сжатие, можно определить пределы возможной деформации пеноникеля в контактном узле. Для кермета на основе феррита никеля не более 0,5, а для керамики на основе оксида олова - не более 0.8.

6.2 Создание контактных узлов

Собранный образец контактного узла представляет собой катод, выполненный из проводящей керамики, металлический анод и дискретную среду, заполняющую пространство между электродами. Схема контактного узла приведена на рисунке 80. 1

Рисунок 80 - Принципиальная схема контактного узла. 1 — стальной центральный стержень, 2 — слой эмали, 3 — керамический стакан,4 — воздухоизолирующая пробка, 5 — дискретный наполнитель.

Образцы представляют собой балки со средним размером 95x15x15мм, темного цвета (отклонения по длине составляли 2 мм).

Характеристики образцов:

- массовая доля БпОг не менее 96,0 %;

- плотность кажущаяся не менее 6,3 г/см3;

- пористость открытая не более 3,0 %.

С помощью алмазной дисковой пилы балки керамики разделялись на две равные части (рисунок 81). Толщина диска 2 мм. С торца полученной балки круговой алмазной пилой просверливалось отверстие диаметром 10 мм и глубиной 29-30 мм. В связи с высокой твердостью и хрупкостью образцов, сверление и пиление производились с водным охлаждением. Отсутствие вставлялся в отверстие в керамической балке. Пеноникель должен плотно прилегать к стенкам отверстия всей поверхности. Остатки ленты, не вошедшие в отверстие, обрезали таким образом, чтобы оставить зазор в 4 мм для воздухоизолирующей пробки; при этом обеспечивались максимальные коаксиальность и плотность упаковки при заданной пористости.

Воздухоизолирующая пробка изготавливалась из материала ЗВМК «КОМ». Мастика клеящая огнеупорная ЗВМК «КОМ» выпускается торгово-промышленной компанией ООО «РТГЖ» (г. Екатеринбур) по ТУ 1526-00313706960-2004. Мастика предназначена для склеивания теплоизоляционных огнеупорных материалов между собой и приклеивания их к металлическому корпусу конструкций, работающих в области повышенных температур. Она обладает хорошей адгезией к металлу, стеклу и ко всем видам огнеупорных материалов и изделий. Мастика способна выдерживать температуру до 1700°С и представляет собой смесь из тонкодисперсных минеральных компонентов, частично растворенных в воде. Состав мастики в объемных долях: А12Оз на прокаленное вещество, не менее 85; М§0 на прокаленное вещество, не менее 5.0; Р2О5 в пределах 3-7.

В результате ранее проведенных исследований установлено, что ЗВМК «КОМ» обладает хорошей адгезией как к металлическому электроду, так и к кермету, имеет плотность - 2.35 г/см3, прочность на сжатие - 67.7 МПа, прочность на сдвиг - 16.2 МПа, прочность на сдвиг после термоциклирования - 14,11 МПа. Прочность сцепления с керамикой на основе оксида олова не превышала 6.74 МПа.

Несмотря на высокие прочностные показатели, материал воздухоизолирующих пробок имеет достаточно высокую открытую пористость (~20%) и, как следствие, обладает определенной газопроницаемостью. Пористость можно уменьшить за счет интенсификации процессов спекания с использованием плавней (жидкофазное спекание). Однако в этом случае идет также и усадка материала при спекании, что, в свою очередь, приводит к образованию зазора между стенками внешнего электрода и воздухоизолирующей пробки. В связи с этим ранее в лабораторных условиях были проведены исследования по снижению газопроницаемости воздухоизолирующих пробок путем нанесения на верхнюю поверхность в контактном узле высокоплотных покрытий. В экспериментах использовалась черная эмаль следующего химического состава, масс.%: 53.0 Si02, 6.0 А1203, 14.5 В203, 3.0 ZnO, 4.0 СаО, 13.5 R20, 1.5 F, 1.2 СоО, 2.0 МпО, 1.3 Fe203. Выбор данного состава, прежде всего, определялся по значению коэффициентов термического расширения, значения которых являются близкими к значениям КТР материалов контактного узла.

Эмали готовили по стандартной технологии, принятой в стекловарении. Варку шихты проводили в алундовых тиглях при температуре 1400 °С. Сваренную фритту дробили и измельчали в лабораторной шаровой мельнице. Для улучшения адгезии при помоле в шаровую мельницу вводили оксиды кобальта, марганца и железа. Затем готовили шликер густой удобоукладываемой консистенции. Полученный шликер наносили на поверхность воздухоизолирующей пробки.

6.3 Проведение тестирования электроконтактных соединений

Предварительно подготовленный к тестированию контактный узел помещается в печь ПВК-1,6-30. Заданный температурный режим поддерживается автоматически микропроцессорным контроллером. Принципиальная блок-схема стенда для длительных испытаний контактных узлов представлена на рисунке 82.

Рисунок 82 - Блок-схема установки для длительных испытаний контактных узлов. 1 - источник постоянного тока; 2, 3 - микровольтметры АРРА-109; 4 -персональный компьютер; 5 - термопара; 6 - токоподводящий стержень; 7 -токоподводящий цилиндр (модель кермета); 8 - контактный узел (пенометалл); 9

- муфельная печь; 10- амперметр.

Контактный узел 6-8 размещается в муфельной печи 9. Токоподвод осуществляется от источника постоянного тока 1, обеспечивающего ток до 20 А. Падение напряжения на участке цепи А-В регистрируется микровольтметром 3 и запоминается компьютером 4 с интервалом времени 0.5 секунды. Одновременно термопарой 5 и микровольтметром 2 регистрируется температура в печи, которая также регистрируется в компьютере. Температура в печи поддерживается автоматически с помощью авторегулятора марки ПКО-1,4 и дополнительной термопары. Результаты испытаний приведены в таблице 13.

Заключение

В рамках работы на соискание степени кандидата технических наук по специальности "05.16.06 - порошковая металлургия и композиционные материалы" на тему "Разработка и исследования композиционного материала для высокотемпературных электроконтактных узлов", выполненной

Добросмысловым С. С., были проведены: литературный обзор; исследование физико-механических, электрофизических и теплофизических свойств пеноникеля; отработка методики создания гетероструктурных материалов на основе пеноникеля; исследование закономерностей влияния УДП добавок СиО, Мп02, СоО, AgO на физико-механические и электрофизические свойства керамики на основе 8п02 - 8Ь203- СиО; испытания при высоких температурах и токовых нагрузках модельных высокотемпературных электроконтактных узлов.

По результатам литературных исследований можно сделать выводы, что основные требования, предъявляемые к материалу электроконтактного узла:

Для демпфирующей электропроводящей прокладки. Низкое значение УЭС в интервале температур (20 до 950 °С). Деформация под действием внешней нагрузки. Надежность и устойчивость электрического контакта. Высокое значение теплопроводности, в особенности при высоких температурах. Минимальное переходное сопротивление в области высоких температур.

Для материала анода. Высокая плотность (порядка 6 г/см3), низкая пористость менее 3%, высокая электропроводность (не менее промышленного угольного анода 0,7 мОмхм (при Т=950°С)). Стабильность физико-механических и электрофизических характеристик при термоциклировании. Простота технологии синтеза.

По результатам работы можно сделать следующие выводы: 1. Разработан и исследован в качестве компенсатора коэффициента теплового расширения пеноникель. Показано, что:

• УЭС для пеноникеля с пористостью 95% составляет 6 мкОм-м и 34,6 мкОм-м, при 20 и 950 °С соответственно.

• Зависимость электропроводности от пористости линейна.

2. Отработана методика создания гетероструктурных материалов на основе пеноникеля и серебра, показано:

• При использовании серебра (массовых 0,3%), полученного электрохимическим осаждением, в качестве заполнителя пор пеноникеля удельное электрическое сопротивление снижается с 6 и 34 МкОм-м до 2,5 и 20 МкОмм, при 20 и 950 °С соответственно.

• При использовании серебра (массовых 4%), полученного вжиганием серебросодержащей пасты ПП-17С, в качестве заполнителя пор пеноникеля удельное электрическое сопротивление снижается с 6 и 34 МкОмхм до 2,2 и 14 МкОмм, при 20 и 950 °С соответственно.

• При заполнении коллоидной массой и клеем на основе TiB2, перколяция преимущественно проходит по пеноникелю, однако, наблюдается незначительное снижение электросопротивления материала для коллоидной массы (при 350 °С), связанное с процессом коксования; для клея (при 650 °С) - связанное с процессом полимеризации.

3. Предложен материал 94%Sn02-2%Sb203-2%Cu0-2%Mn02 для высокотемпературного электроконтактного соединения. Показано:

• Комбинация добавок СиО - Мп02 позволяет существенно увеличить прочность от 150 МПа до 420 МПа и снизить пористости-от 10 % до уровня менее 1 %, также приводит к смене механизма разрушения материала с классического хрупкого до вязко-хрупкого.

• Добавка в базовый состав керамики Мп02 в пределах 1-2%, а СоО в пределах 2-4% практически не изменяет зависимость УЭС от температуры. Последнее свидетельствует о постоянстве в этом диапазоне концентраций Мп02 и СоО, плотности носителей заряда и постоянстве ширины запрещенной зоны керамик.

• Изменение концентрации оксида сурьмы от 1 до 5% приводит уменьшению ширины запрещенной зоны керамики от 1.33 до 0.75 еУ.

• Вольтамперная характеристика керамики базового состава 96%8п02-2%8Ь203-2%Си0 имеет вид прямолинейной зависимости, в то время как добавки оксидов Мп и Со изменяют ее вид на нелинейный. Увеличение плотности электрического тока уменьшает УЭС керамики.

• Отработана методика снижения УЭС от -10 Омхм до 3,2 мОмхм и 2,1 мОмхм, при 20 до 400 °С соответственно, позволяющая рассматривать материал в качестве электрорезистивного нагревателя.

5. Разработан и испытан электроконтактный узел (94%8п02-2%8Ь20з-2%Си0-2%Мп02/ пеноникель и серебро/ сталь) стабильно работающий высокотемпературный электроконтактный узел при 950 °С в течение 100 часов при силе тока 20 А.

В качестве материала компенсатора коэффициента теплового расширения рекомендовано использовать материал на основе пеноникеля и серебра, полученного электрохимическим методом.

В качестве наиболее перспективного материала для высокотемпературного электроконтактного соединения можно порекомендовать материал 94 % 8п02-2 % 8Ь203- 2 % СиО - 2 % Мп02.

Полученные результаты тестирования модельных высокотемпературных электроконтактных соединений позволяют перейти к конструированию реальных электроконтактных соединений.

Использование AgO позволяет снизить удельное электрическое сопротивление материала на основе 8п02-8Ь20з в диапазоне температур от 20 до 400 °С, что дает возможность рассматривать данный материал в качестве высокотемпературного нагревателя, работающего в агрессивных средах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Добросмыслов, Сергей Сергеевич, 2013 год

1. Паста для металлизации керамики на основе нитрида алюминия Патент № 1591421 МПК 5 С04В41/88 заявитель и патента обладатель Боброва Л.И. , Бухарин Е.Н., Курнышева Л.В. Заявка: 4278721/33, 01.06.1987 Опубликовано: 30.07.1994

2. Соловьев, В.Я. Обработка металлов взрывом/ В.Я. Соловьев, Крутин А.В. М.: Металлургия, 1991.

3. Чагелишвили, Э.Ш. Применение начальной высокой температуры для взрывного упрочнения, сварки хрупких тугоплавких материалов: Дис. . д-ра. тех. наук. Чагелишвили , Э.Ш. Новосибирск. 1987.

4. Электрический контакт для инертного анода Patent № US 6878246. В2/ Apr 12.2005

5. Использование пеноникеля для инертных анодов Patent № US 2005/0199508 Al. Sep. 15.2005

6. Process forproducing elements from a fused bath using a metal strap and ceramic electrode body nonconsumamble electrode assembly Patent № SU 4457811 Al. Jul.3, 1984

7. Metal stub and ceramic body electrode assembly Patent № SU 4450061 Al. May 22, 1984

8. Metal spring stub and ceramic body electrode assembly Patent № SU 4456517 Al. Jun. 26, 1984

9. Sinter-bonded direct pin connections for inert anodes Patent № SU 6855234 B2 Al. Feb. 15 2005

10. Nonconsumable electrode assembly and use thereof for the electrolytic production of metals and silicon Patent № SU 4468300 Al. Aud. 28, 1984

11. Anode for molten salt electrolysis Patent № SU 4495049 Al. Jan 22 198518. 1984 Diffusion welded nonconsumable electrode assembly and use thereof for electrolytic production of metals and silicon Patent № SU 4468298 Al. Aug. 28

12. Sinter-bonded direct pin connections for inert anodes Patent № SU 6855234 B2 Al. Feb. 15 2005

13. Mechanical attachment of electrical current conductor to inert anodes Patent № SU 6805777 B1 Al. Oct. 19, 2004

14. Беляев, А.И. Электролиз глинозема с несгораемыми (металлическими) анодами/ А.И. Беляев, Я.В. Студенцов//Легкие металлы. 1936. - № 3. - С. 15-24.

15. Беляев, А.И. Электролиз глинозема с несгораемыми анодами из окислов/ А.И Беляев, Я.В. Студенцов//Легкие металлы. 1937. - № 3. - С. 17-21.

16. Billehaug, К. Inert anodes for aluminium electrolysis in Hall-Heroult cells / K. Billehaug, H.A. Oye // Aluminium. 1981. -№ 2. - P. 146-150.

17. Zhang H. Matériels used in Hall-Heroult cells for aluminium prodaction./ H. Zhang, V. De Nore, J.A. Sekher //TMS. 1994. - 108 p.

18. Крупичка, С. Физика ферритов и родственных им магнитных окислов: в 1 Т. / С. Крупичка. М.: Мир, 1976. - 382с.

19. Ray S.P. Inert anodes for Hall cells/ S.P Ray // Light Metals., 1986., P. 287-298. p

20. Мусин, P.A. Соединения металлов с керамическими материалами/ Р.А. Мусин, Г.В. Конюшков. М.: Машиностроение, 1991. - 224с.

21. Pietrzyk, S., Progress in Molten salts Chemistry / Pietrzyk S, Berg L.A., Hjuler eds.// EUCHEM 2000 Conference on Molten Salts, Karrebaeksmind, Denmark, 2000. P. 399.

22. Pietrzyk, S. Light Metals / S. Pietrzyk, R. Oblakovski, C.E. Eckert // TMS , Warrendale PA -, 1999 -. P - 407.

23. Pietrzyk S. Light Metals / Pietrzyk // Proc. 7th Internetional Symposium Molten Salts Chemistry and Technology Toulouse, France, Sept. 2005. P. 187

24. Беляев, А.И. Производство алюминия на французских заводах/ А.И. Беляев, Г.М. Бунич, Н.И. Волков. М.: ОНТИ НКТП, 1935. - 132 с.

25. Cermet anode compositions with high content alloy phase US Patent № 4871438 МКИ C25B 11/04, НКИ 204/291 Marsohman S.C., Norman D.C.

26. McLeod A.D. Selection and testing of inert anodes in Hall-Heroult cells/ McLeod A.D., Lihrmann J.-M. // Light Metals 1987 - P - 367-380.

27. Sadowey D.R. A materials systems approach to selectional testing of nonconsumable anodes for the Hall cell/ Sadowey D.R. //Light Metals 1990 - P -403-407.

28. De Young, D.H. Solubilities of oxides for inert anodes in cryolite-based melts/ D.H. De Young //Light Metals 1990 - P - 395-401 p.

29. Tarcy G.P. Corrosion and passivation of cermet inert anodes in cryolite type electrolytes/ D.H. De Young //Light Metals. 1986. - P. - 309-320

30. Electrolytic Production of Metals Using a Resistant Anode. U.S. Patent № 4620905 Int Cl. C25C 3/04; U.S. CI. 204/64 R; G.P. Tarcy, T.M. Gavasto, S.P. Ray Date of Pat. 4.11.86. -.

31. Weynd, D.J. Manufacturing processes used for the production of inert anodes/ D.J. Weynd //Lights Metals. 1986. - P. - 309-320 p.

32. Xiao H. On the corrosion and the behavior of inert anodes in aluminium electrolysis/ H. Xiao, R. Hovland, S. Rolseth, J. Tohstsd //Light Metals. 1992. - 389-398-p.

33. Конюшков, Г.В. Ферриты и их соединения с металлами и керамикой/ Г.В. Конюшков, Б.М. Зотов, Э.И.Меркин. М.: Энергия, 1979. - 232 с.

34. Иванов, В.В. Некоторые физические свойства керметов на основе оксидов железа и никеля/ В.В. Иванов, В.И. Алещенко, В.М.Денисов// Материалы электронной техники. Получение и свойства. Красноярск: Изд-во КГУ, 1998. -С.-67-91.

35. Емец, Ю.П. Электрические характеристики композиционных материалов с регулярной структурой/ Ю.П. Емец. Киев: Наук. Думка, 1986. -191 с.

36. Иванов, В.В. Структурные исследования материла несгораемого анода/ В.В. Иванов, В.А. Блинов, П.В. Поляков, В.И. Алещенко, В.М. Денисов// Материалы электронной техники. Получение и свойства. Красноярск: Изд-во КГУ, 1998.-С. 46-66.

37. Nistro, D. Influence of the additives and processing conditions on the characteristics of dense Sn02-based ceramics / D. Ninstro, G. Fabbri, G. C. Celotti, A. Btllosi // JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE. №38. - (2003) 2727 - 2742

38. Кнуняц, И.JI. Химическая энциклопедия в пяти томах/ И.Л. Кнуняц, Н.С. Зефиров, Н.Н. Кулов. Т.З. - М.: Советская энциклопедия, 1979.

39. CERRI, J. A. Effect of Cobalt(II) Oxide and Manganese(IV) Oxide on Sintering of Tin(IV) Oxide / J. A. CERRI E. R. LEITE, D. GOUVEA, E. LONGO // Journal of the American Ceramic Society 79 . №3. - 1996. - 799 p/

40. Лякишев, Н.П. Нанокристаллические структуры новое направление развития конструкционных материалов/ Н.П. Лякишев // Вестник РАН. - Т. 73. -№5.-2003- 422 с.

41. Степанов, Е.И. Влияние добавок ультрадисперсного А12Оз на физико-механические свойства корундовой керамики/ Е.И. Степанов, М.В. Григорьев, В.И. Кирко // Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 2. №1. - 2008. - C. 162-167.

42. Yatao С. Sn02-modified Mn02 Electrode Materials for Electrochemical Capacitor/ С. Yatao, С. Ping , H. Ping, W. Li, W. Xiaofang , D. Faqin // ECS Transactions. №28(8) . - 2010 . - 107-115 p.

43. Varela J.A. Microstructural evolution during sintering of CoO doped Sn02 ceramics / J.A. Varela, J.A. Cerri, E.R. Leite, E. Longob, M. Shamsuzzoha, R.C. Bradt //Ceramics International. №25.- 1999.- 253-256

44. Mahipal, B. Study of tin dioxide and antimony tetroxide supported vanadium oxide catalysts by solid-state 51V and 'H NMR technique/ B. Mahipal Reddy, V.M. Mastikhi // Solid State Nuclear Magnetic Resonance. №1. - 1992. -245-249 p.

45. Wang, B. Electrochemical treatment of paper mill wastewater using three-dimensional electrodes with Ti/Co/Sn02-Sb205 anode / Bo Wang, W. Kong, H. Ma // Journal of Hazardous Materials. №146. - 2007. -95-301p

46. Schramm, L. Thermodynamic reassessment of the Cu-O phase diagram / L. Schramm, G. Behr, W. Löser, K. Wetzig // JOURNAL OF PHASE EQUILIBRIA AND DIFFUSION. 2006. - №6 . - 605-612 p.

47. US Patent, 3 974 046/ H. Alder (1976).

48. UK Patent 2 065 708/H. Alder (1981).

49. Galasiu I. Molten salts Chemistry / I. Galasiu, R. Galasiu, N. Popa, V. Chivu // EUCHEM 2000 Conference on Molten Salts, Karrebaeksmind. Elsevier. -2000.- Denmark.- P. 219.

50. International Patent, BR 0207690 (2004).

51. US Patent 0094429 AI S. Julsrud, T. Risdal, (2004).

52. Yang J. Light Metals/ J. Yang, Y. Liu, H. Wang, S.K. Das ed., // TMS. -Warrendale. -1993. 493 p

53. Wang H. Light Metals/ H. Wang, J. Yang, Y. Liu, J.// Thonstad, Trans. Nonferrous Met. Soc Light Metals. №2. - 1992 China 8 p

54. Vecchio-Sadusm A. M. Light Metals / A. M. Vecchio-Sadus, D.C. Constable, R. Dorin, E.J. Frazer, I. Fernandez, G.S. Neal, S.Lathabai, M.B. W. Hale ed., // TMS. Warendale. - №1996. - 259 p.

55. Yin Z. Non Ferrous Metals / Z.Yin, J. Yang, H. Wang. Q.Zhao, Y.Liu, X. Gao.// Trans. Non Ferrous Metals Soc. China,- №2. - 1992. - 59 p.

56. Fujii, Y. Selective Formation of a Sn02 Cap Layer, Its Growth Behavior, and Oxidation Resistance / Y. Fujii, J. Koike, Y. Sutou, Z. Li, K. Neishi // Japanese Journal of Applied Physics.- 49.- 2010.- 122 p.

57. Bueno, P. R. Electronic Ceramics Based on Polycrystalline Sn02, Ti02 and (SnxTi!x)02 Solid Solution / Bueno P. R. Varela J. A.// Materials Research. №3. - 2006. - 293-300 p.

58. Галлахов, Ф.Я. Диаграммы состояния систем тугоплавких оксидов/ Ф.Я. Галлахов, А.К. Шервинская, М.А. Петрова, Институт химии силикатов. -Т.З. -Л.: Наука, 1987. -287 с.

59. Ciorcer J. R. Influence of the concentration of Sb203 on the electrical properties of Sn02 varistors / J. R. Ciorcero, S. A. Pianaro, G. Bacci, A. J. Zara, S. M. Tebcherani, E. Long // J Mater Sci: Mater Electron. №22. - 2011. -679-682 p.

60. Grzeta, B. Structural studies of nanocrystalline Sn02 doped' with antimony: XRD and Mossbauer spectroscopy. / B. Grzeta, E. Tkalcec, C. Goebbert, M. Takeda, M. Takahashi, K. Nomura, M. Jaksic. J.// Phys. Chem. Solids. 2002. - №.63 765-772 p.

61. Тырышкин, И.С. Основы полупроводниковой электроники: учебное пособие/ И.С.Тырышкин. Новосибирск: НГТУ, 2009 г.

62. Nickel foam pin connector for inert anodes Patent USA No: 7,316,577 B2 / J.D.Latvaitis, R.M.Dunlap,K.Butcher

63. Разработка технических решений по электроконтактным соединениям металл-керамика и металл-кермет: отчет о НИР / рук. Кирко В. И. исполн. : Г.Е.Нагибин, Е.И.Степанов, С.С. Добросмыслов др. Красноярск: ФГОУ ВПО СФУ НТЦ ИТ . - 2008. - 24 с

64. Zhaoa, C.Y. The temperature dependence of effective thermal conductivity of open-celled steel alloy foams/ C.Y. Zhaoa, T.J. Lua, H.P. Hodsona, J.D. Jackson// Materials Science and Engineering .-61.- 2004. 123-131 p.

65. Babcsa, N. Thermal and electrical conductivity measurements on aluminum foams/ N. Babcsa, I. Meszaros, N. Hegmans // Mat.-wiss u.Werkstffftech. -№34.-2003-391-394 p

66. Tae Hong S. Hong Effects of Surface Area Densityof Aluminum Foamson Thermal Conductivity of Aluminum Foam-Phase Change Material Composites/ S Tae Hong, D. R. Herling //ADVANCED ENGINEERING MATERIALS . -9 . -2007. -554-556 p.

67. David, P. H. Novel Lightweight Metal Foam Heat Exchangers/ David P. H., Kenneth R. Butcher 1, T. Kim and T. J. Lu// J. of Heat Mass Transfer. -№ 122. -2000.-557-565 p.

68. Черемской, П. Г. Поры в твердом телетекст.: учеб. / П. Г. Черемской, В. В. Слезов, В. И. Бетехтин-Моск. ЭНЕРГОАОТОМИЗДАТ 1990 376 с

69. Ицкович, С.М. К расчету теплопроводности легких бетонов на пористых заполнителях/ С.М. Ицкович, C.JI. Фукс, Г.С. Гарнашевич, Дрыбина// Отопление, вентиляция и строительная теплофизика. 1973. -№ 2. - С. 187-190.

70. Dharmasema, К.Р. Electrical conductivity of open-cell metal foams/ .K.P.Dharmasema,H.H.G.W adley //J.Mater.Res.-2002 .-№3.-P. 625

71. Goodall, R.The electrical conductivity of microcellular metals/R. Goodall ,L.Weber ,A.Mortensen// J. Appl. Phys.-2006.- №100.

72. Torquato, S Random Heterogeneous/ S. Torquato, Torquato S Media -2002-245 p

73. Gu, S On the design of two-dimensional cellular metals for combined heat dissipation and structural load capacity/ S. Gu , T.J. Lu , A.G. Evans// International Journal of Heat and Mass Transfer.- 2001 44,- 2163 2175 p

74. Lemlich, R J. Colloid Interface/ R. Lemlich. Sci. 1977 - 237 p

75. Losito О. An Analytical Characterizzation of Metal Foams for Shielding Applications / O. Losito// Progress In Electromagnetics Research Symposium, Cambridge.- 2008 № 6,- 12 p.

76. Jang, W On the microstructure of open-cell foams and its effect on elastic properties / W. Jang , A. M. Kraynik , S. Kyriakides // International Journal of Solids and Structures 2008 - 45 1845-1875 p

77. Боцманова, И. В. Справочник по электротехническим материалам/ И.В. Боцманова, Т. Н. Платонова, Н. Б Фомичева. Т.2. - М, 1987. - 356 с.

78. Белов, С.В. Пористые проницаемые материалы/ С.В. Белов, П.А. Витязь, В.К. Шелег, В.М. Копцгвич, В.А. Павлов, JI.C. Шмелег, В.К. Сорокин, А.Г. Косторнов, А.Е Рутовский, Д.М. Карпинос, B.C. Спиридонов и В.Н. Анцифиров М.: Металлургия, 1987. - 335 с.

79. Кэй, Д. Справочник физика-экспериментатора/ Д. Кэй, Т. Лэби. М, 1949.-203 с.

80. Применение ЭВМ для решения задач теплопроводности текст. : учеб. пособие / Егоров В.И СПб: СПб ГУ ИТМО, 2006. 77 с

81. Безыменный, Ю.Г. Акустическое отображение материалов с развитой мезоструктурой/ Ю. Г. Безыменный// Акустический вестник. 2006. - Т. 9 - № 2. .-С. 3-16.

82. Самарский, А.А. Введение в численные методы: учеб. пособие/ А.А. Самарский, А. В Гулин. М.: Физ.-мат. лит., 1989. - 432 с.

83. Шалкаускас, M. Химическая металлизация пластмасс/ М. Шалкаускас, А. Вашкалис М, 1985. - с. 126.

84. Короткий, А.И. Технология нанесения гальванических покрытий: учеб. пособие для сред. проф. училищ/ А. И. Короткин. М.: Высш. шк.,1984. —95 с.98. ТУ6365-006-59839838-2004

85. ГОСТ 4071-48. Определение предела прочности при сжатии. -стандартная форма 01.01.1970

86. ГОСТ 23776-79 Изделия углеродные. Методы измерения удельного электрического сопротивления. стандартная форма от 01.07.1992

87. Takahashi Т. Science and Technology of Ceramic Fuel Cells/ Takahashi T ,Minh N.Q. // ELSEVIER. — 1995.

88. Лякишев, Н.П. Диаграммы состояний двойных металлических систем/ Н. П. Лякишев и др.- Т. 1. М.: Машиностроение, 1996. - 992 с.

89. Федосов, Я. Л. Основы физики полупроводниковых приборов/ Я.Л. Федосов. -М.: Советское радио, 1969. 592 с.

90. Parker G. Introductory semiconductor device physics /G. Parker.// Prentice Hall.- 1994.-285 p.

91. Зеегер, К. Физика полупроводников/ К. Зеегер. М.: МИР, 1977.-81 с.

92. Кардона, Ю.П. Основы физики полупроводников/ П. Ю. Кардона. Пер. с англ. И.И. Решиной. Под ред. Б.П. Захарчени. 3-е изд. М.: Физматлит, 2002. - 560 с.