Влияние газовой среды на энергетические характеристики электрического взрыва проводников и свойства получаемых нанопорошков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.12, кандидат наук Пустовалов, Алексей Витальевич

• Пустовалов, Алексей Витальевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Пустовалов, Алексей Витальевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СВЯЗЬ МЕЖДУ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ РАЗРЯДА ПРИ ВЗРЫВЕ ПРОВОДНИКА И СВОЙСТВАМИ ПОЛУЧАЕМЫХ ПОРОШКОВ

1.1. Феноменологическое описание процесса электрического взрыва проводника

1.2. Связь характеристик ЭВП и свойств получаемых порошков

1.2.1 Диспергирование проводника

1.2.2. Образование частиц после ЭВП

1.2.3. Влияние состава газовой атмосферы на продукты ЭВП

1.3. Пассивирование нанопорошков металлов

1.4. Методы расчета начальных условий электрического взрыва проводника

1.4.1. Магнитогидродинамический расчет

1.4.2. Теория подобия

1.4.3. Учет влияния электрической прочности среды на протекание процесса ЭВП

1.5. Постановка цели и задач исследования

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ

2.1. Схема установки УДП и принцип ее работы

2.2. Анализ ошибок измерения энергетических характеристик ЭВП

2.3. Условия экспериментов

2.4. Определение характеристик полученных нанопорошков А1 и Бе

2.5. Структурно - методологическая схема исследования

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЗРЫВА А1 В Бе В ВОЗДУХЕ И В АРГОНЕ

3.1. Критический режим ЭВП

3.2. Режимы ЭВП без паузы тока

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЗРЫВА ПРОВОДНИКОВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОПОРОШКОВ АЛЮМИНИЯ И ЖЕЛЕЗА

4.1. Влияние давление аргона на дисперсность порошков

4.2. Влияние энергии, вводимой в проводник, и энергии, выделяемой в дуговой стадии разряда, на свойства порошков

4.2.1. Характеристики алюминиевых порошков

4.2.2. Характеристики нанопорошков железа

ГЛАВА 5. ЭЛЕКРИЧЕСКИЙ ВЗРЫВ ПРОВОДНИКОВ В СРЕДЕ АРГОНА С ДОБАВЛЕНИЕМ КИСЛОРОДА И УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

5.1. Получение порошков алюминия в аргоно-кислородных смесях

5.2. Получение порошков железа в аргоно-кислородных смесях

5.3. Пассивирование порошков А1 и Ре в смесях Аг-С02

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

I

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

ЭВП - электрический взрыв проводника

МГД - магнитогидродинамический расчет

н.у. - нормальные условия (20°С, 1 атм.)

РФА - рентгенофазовый анализ

ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия

СЭМ - сканирующая электронная микроскопия

ДТА - дифференциально-термический анализ

П1, Пг, Пъ, - критерии подобия ЭВП

е,)., v - обобщенные переменные подобия ЭВП (индекс к - критический режим ЭВП)

е - удельная энергия, вводимая в проводник

<?д - удельная энергия, выделяемая в дуговой стадии разряда

ес - удельная энергия сублимации (для А1 = 32,9 Дж/мм , Fe = 55,6 Дж/мм3)

Ъбп - время ЭВП

j - плотность протекаемого тока при ЭВП

tj - коэффициент передачи энергии от накопителя к проводнику (индекс к - критический режим ЭВП)

Uq - напряжения заряда конденсаторов С - емкость конденсатора LK - индуктивность контура - RK - сопротивление контура 2К - волновое сопротивление контура d - диаметр проводника / - длина проводника Р - давление газа

U3 - напряжение зажигания дугового разряда

S>A - площадь удельной поверхности порошка

ds - среднеповерхностный диаметр частиц рассчитанный из Буд

аа, as, - средне числовой, среднеповерхностный, среднемассовый диаметр частиц

рассчитанный из гистограммы распределения частиц по размерам

А' - коэффициент полидисперсности порошка (равен ajam)

Лтах - максимальный диаметр частиц регистрируемый из микрофотографий

doKP ~ размер областей когерентного рассеяния

аР , Fe — содержания металлического А1 или Fe в образце

Qn.i ~ удельная теплота плавления

Ли- температура плавления

Q - удельное количество теплоты выделяемое при нагревании металла, ^н.о. - температура начала окисления

Лпахъ Лшх2 - максимум первой и второй стадии окисления металла Ami, Д/Я2 - увеличение массы навески при нагревании металла v\, i)2 — скорость окисления на первой и второй стадиях w, - масса газа (Ог или СО2) т\ie - масса металла (А1 или Fe)

Caioct, CVe ост - оставшееся содержание А1 или Fe после окисления.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние газовой среды на энергетические характеристики электрического взрыва проводников и свойства получаемых нанопорошков»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Развитие нанотехнологий является одним из приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации. К важнейшим направлениям нанотехнологий относится получение объектов нанометрового размера, в частности, нанопорошков металлов. При переходе от массивных металлов к высокодисперсным порошкам и наночастицам изменяется ряд фундаментальных свойств материала (температура плавления, работа выхода электронов, химическая активность и др.). Это позволяет получать новые металлические и композиционные материалы с улучшенными механическими, электрофизическими, магнитными, физико-химическими характеристиками.

Одним из методов получения металлических нанопорошков является электрический взрыв проводников (ЭВП). Варьирование параметров ЭВП позволяет получать нанопорошки с многоуровневой структурной организацией (монокристалл, поликристалл) и заданным интервалом распределения частиц по размерам, что позволяет контролировать характеристики конечного продукта. Для метода ЭВП характерны низкая энергозатратность, связанная с импульсным подводом энергии к проводнику, простота технологии, доступность исходного сырья.

При получении металлических нанопорошков в условиях ЭВП используют инертные газы (Аг, Хе, Не) или газы с относительно низкой химической активностью (Н2, N2, СО). Характеристики газовой среды определяют протекание процесса взрыва и оказывают существенное влияние на формирование металлических частиц. Несмотря на большое число работ в области электрического взрыва проводников влияние газовой среды на закономерности взрыва систематически не изучено, методики расчёта параметров ЭВП с учетом свойств газовой среды отсутствуют. В связи с этим исследование влияния характеристик газовой среды на закономерности протекания ЭВП и свойства металлических нанопорошков имеют важное

фундаментальное и прикладное значение. Несомненный интерес для практического применения металлических нанопорошков представляет упрощение технологии пассивирования металлических частиц с целью повышения устойчивости порошков при их хранении и использовании.

Работа выполнена в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 гг.», проект «Исследование коллоидно-химических свойств нанодисперсий и органозолей металлов и их сульфидов, получаемых диспергационными методами» (ГК №П1042 от 31.05.2010 г.), проект «Исследование электрокинетических явлений в нанодисперсных лиозолях и аэрозолях металлов, полученных методом импульсных электрических разрядов в газовых и жидких средах» (ГК № П270 от 23.07.2009 г.).

Цель работы: установить влияние давления, состава и электрической прочности газовой среды на энергетические характеристики электрического взрыва проводников и на дисперсность, фазовый состав и физико-химические свойства получаемых металлических нанопорошков.

Идея работы заключается в контроле параметров ЭВП и характеристик получаемых металлических нанопорошков при изменении свойств газовой среды.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

1. Экспериментально определить параметры ЭВП Al и Fe (С, £/0, /, сГ), обеспечивающие критический режим взрыва в атмосфере воздуха и аргона при давлении от 1 до 6 атм. Установить закономерности изменения энергетических параметров (с/сс, ц, /Ьвгъ j) критического режима взрыва при изменении состава и давления газа.

2. Установить количественные зависимости ÁK =Дь', v), ;/к =/(¿), необходимые для расчета параметров критического взрыва в атмосфере аргона при заданном давлении.

3. Исследовать закономерности протекания ЭВП в режимах, отличных от критического. Установить характер изменения энергетических параметров ЭВП при изменении атмосферы взрыва с воздуха на аргон.

4. Исследовать влияние давления аргона на среднеповерхностный диаметр частиц с учетом изменения пробивного напряжения газа при изменении его давления.

5. Установить влияние энергии, вводимой в проводник, и энергии, выделяемой в дуговой стадии разряда, на дисперсность и физико-химические свойства нанопорошков А1 и Ре при постоянстве остальных параметров ЭВП.

6. Определить целесообразность использования методики пассивирования металлических нанопорошков непосредственно в процессе ЭВП в атмосфере аргона с добавками кислорода и углекислого газа.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложен оригинальный способ исключения влияния дуговой стадии разряда ЭВП, заключающийся в отводе энергии дуга с использованием дополнительного разрядника.

2. Экспериментально установлены зависимости между энергетическими характеристиками ЭВП, давлением газовой среды и переменными е, X, и V. Предложены системы эмпирических уравнений, позволяющих рассчитать параметры ЭВП, обеспечивающие выбранный режим взрыва.

3. Предложен критерий, связывающий давление газа, длину взрываемого проводника и напряжение зажигания дуговой стадии разряда ил=/{Р0,25Г) при ЭВП в критическом режиме взрыва, который является универсальным для ЭВП различных металлов в различных газовых средах.

4. Экспериментально установлено, что отключение дуговой стадии разряда приводит к увеличению среднего размера А1 частиц на 15 %, Ре на 50 %, при условии ввода в проводник энергии до 2сс.

5. Введение в атмосферу Ar добавок С02 от 0,06 до 0,08 гсо2/гМе в процессе ЭВП AI и Fe позволяет получать пассивирование металлические нанопорошки с низкой степенью агломерированности.

Положения, выносимые на защиту:

1. Методика расчета параметров заданного режима ЭВП в атмосфере аргона с учетом давления газа, основанная на экспериментальных зависимостях между энергетическими характеристиками ЭВП, давлением

с.

газовой среды и переменными е, и v.

2. Критерий, определяющий условие зажигания дугового разряда в критическом режиме ЭВП £/3 =/(Р0'25-/).

3. Увеличение энергии, выделяемой в дуговой стадии разряда, до Зес при ЭВП AI приводит к уменьшению среднеповерхностного диаметра частиц на 15 %, при ЭВП Fe - на 50 %

4. Усовершенствованный метод пассивирования нанопорошков AI и Fe непосредственно в процессе ЭВП, заключающаяся во введении 02 в атмосферу Аг до 0,04 r02/rAi или С02 до 0,08 гСо2/га1 при получении AI, и до 0,03 гог/гре »ли 0,06 гСо2/г>е при получении Fe, позволяющий получать нанопорошки с низкой степенью агломерированности.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. На основании результатов работы рассчитаны параметры (С, £/0, L^ /, d) технологического процесса получения нанопорошков из платинородиевого сплава в атмосфере Аг и изготовлена установка для американской фирмы "Owens Corning Science & Technology LLC" (контракт № 3-673/2013КУ).

2. Предложена методика расчета параметров ЭВП (С, U0, L^ I, d) с учетом давления газа, которая может быть использована для расчета начальных условий ЭВП различных металлов в различных газовых средах.

3. Результаты исследования влияния дуговой стадии разряда на дисперсность порошков позволили уточнить существующие режимы ЭВП для получения порошков тугоплавких металлов (Fe, Ni, Mo, W, Pt).

Личный вклад соискателя заключается в постановке задач и программы исследования, в обработке и интерпретации экспериментальных и расчетных данных, обобщении установленных закономерностей, формулировании положений и выводов диссертационной работы. Все результаты, приведенные в диссертации, получены самим автором или при его непосредственном участии.

Апробация работы

Основные результаты по теме диссертационной работы доложены и обсуждены на: XVIII Российской молодежной научной конференции «Проблемы теоретической и экспериментальной химии», (г. Екатеринбург); Третьем международном форуме по нанотехнологиям (г. Москва); XV, XVIII, XVII международных научно-практических конференциях студентов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г. Томск); VIII международной конференции студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (г. Томск); XIX Менделеевском съезде по общей и прикладной химии, (г. Волгоград); 3-й Всероссийской научной конференции с международным участием «Наноматериалы и технологии» (г.Улан-Удэ); VII международном форуме по стратегическим технологиям «The 7th International Forum on Strategie Technology IFOST 2012» (г. Томск)

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 21 работа, в том числе 4 статьи в журналах из списка ВАК и 2 статьи в зарубежных журналах.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения. Основной текст диссертации изложен на 132 страницах, включая 66 рисунков, 22 таблицы и список цитируемой литературы из 94 наименований.

ГЛАВА 1. СВЯЗЬ МЕЖДУ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ РАЗРЯДА ПРИ ВЗРЫВЕ ПРОВОДНИКА И СВОЙСТВАМИ ПОЛУЧАЕМЫХ ПОРОШКОВ

В главе представлен анализ литературных данных о закономерностях протекания электрического взрыва проводника и возможных способах контроля процесса ЭВП путем изменения начальных условий взрыва. Описаны известные способы управления физико-химическими характеристиками порошков, получаемых методом ЭВП. Проанализированы методики расчета начальных условий ЭВП, обеспечивающих необходимы режим взрыва. По результатам анализа сформулирована цель диссертационной работы и поставлены задачи исследования.

Основные способы получения ультрадисперсных порошков можно разделить на два основных типа [1,2]. Первый - по признаку изменения размеров частиц. Это методы, основанные на измельчении исходного сырья (методы распыления расплавов и механического дробления металлов), а так же методы, в которых порошки образуются путем укрупнения частиц (различные способы испарения металла с последующей конденсацией паров, химический синтез) [3,4]. Второй - по природе процесса. При таком подходе методы получения ультрадисперсных материалов делят на механические, физические, химические и биологические. В основе механических методов лежит воздействие больших деформирующих нагрузок на измельчаемый материал: трение, давление, прессование, вибрация, кавитационные процессы или распыление расплавленного металла. Физические методы получения порошков основываются на физических превращениях: испарение, конденсация, возгонка, резкое охлаждение пли нагрев. К химическим* методам относятся методы, основным диспергирующим этапом которых являются электролиз, восстановление или термическое разложение солей. Биологические методы получения ультрадисперсных материалов основаны на использовании биохимических процессов.

Приведенная классификация носит условный характер, так как физические методы могут включать в себя химический компонент и наоборот (плазмохимический синтез, механохимический синтез, термическое разложение и восстановление и др.).

В классификации по признаку изменения размеров частиц электрический взрыв проводников занимает промежуточное положение. При протекании процесса часть проводника диспергирует на капли с образованием крупных микронных частиц, а часть образуются за счет конденсации паровой фазы металла.

По природе процесса ЭВП следует относить к физическим методам, если процесс получения происходит в атмосфере инертного газа, либо к физико-химическим методам, если ЭВП осуществлять в атмосфере химически активных газов при синтезе новых соединений.

Свойства частиц определяются технологией их получения. В литературе встречается работы, посвященные сравнению дисперсности, состава и химической активности порошков, полученных различными методами [5-8], или одним методом, но при различных условиях [9,10]. В работе [11], сформулированы основные преимущества электровзрывных нанопорошков:

- низкие температуры спекания;

- стабильность электрофизических свойств в области низких температур;

- высокая химическая активность, причем при достижении пороговых температур (200-500°С) химическая активность возрастает многократно;

аномально высокое значение коэффициента поглощения электромагнитного излучения в широком диапазоне частот;

- пониженная работа выхода электронов;

- наличие избыточной (запасенной) энергии.

1.1. Феноменологическое описание процесса электрического

взрыва проводника

Под электрическим взрывом проводника понимают резкое изменение физического состояния металла в результате интенсивного выделения в нем энергии при пропускании импульсного тока большой плотности (/ > 106 А/см2), приводящего к нарушению металлической электропроводности и сопровождающегося генерацией ударных волн и электромагнитного излучения [12].

Из-за сложности физических процессов явление ЭВП привлекает внимание исследователей уже более 200 лет. Первые упоминания о разрушении металлических проводников импульсным током относятся к 1774 году [13], после чего начались исследования как самого процесса ЭВП, так и продуктов электрического взрыва.

Принципиальная схема разрядного контура установки для осуществления ЭВП изображена на рисунке 1.1.

и р

к осциллографу

Рисунок 1.1— ЬС контур для осуществления ЭВП.

С - конденсатор; Ьк - индуктивность контура; Р - разрядник; Я2 -высоковольтный делитель; - шунт; Як - сопротивление контура; ВП -

взрывающейся проводник.

В качестве источника тока наиболее часто используется конденсатор (С) который заряжается до необходимого уровня напряжения (и0). В зависимости от целей могут быть применены и более сложные схемы -генераторы импульсных напряжений, генераторы импульсных токов, накопительные линии и др. Коммутатором (Р), как правило, служит

управляемое газоразрядное устройство, обеспечивающее быструю подачу напряжения на взрываемый проводник (ВП). В качестве взрываемого проводника использую отрезок металлической проволоки с выбранным диаметром и длинной.

Для диагностики энергетических параметров ЭВП используют осциллографическое измерение тока в электрической цепи (с помощью токового шунта или пояса Роговского) и напряжения на взрываемом проводнике (с помощью делителя напряжения).

На рисунке 1.2 приведены типичные осциллограммы тока и напряжения при ЭВП.

При разрядке конденсатора, через проводник протекает импульсный ток, вследствие чего проводник нагревается до температуры плавления (момент времени - /1). Плавление металла на осциллограмме напряжения проявляется в виде скачка напряжения в интервале времени ^ - вызванного увеличением удельного сопротивления проволочки. Далее металл нагревается в жидком состоянии. В момент начинается процесс разрушения, проводник теряет сплошность, его сопротивление начинает быстро нарастать, ток в цепи снижается. В результате резкого нарастания сопротивления, на разрядном промежутке формируется импульс перенапряжения (£/„), амплитуда которого может в несколько раз превышать

ил

Рисунок 1.2 - Осциллограммы тока и напряжения при ЭВП.

зарядное напряжение накопителя (С/0). Максимальное значение коэффициента перенапряжения {к = ип/170), по литературным данным, может достигать 18 [14, 15]. Момент времени и, соответствующий максимуму пика перенапряжения, авторами многих работ принимается за момент собственно взрыва проводника [16,17], однако в работах [18, 19, 20] за момент взрыва принимают /5. После /4 ток снижается до нуля и в момент /5 наступает пауза тока, связанная с низкой электрической проводимостью продуктов взрыва, обладающих свойствами газа с высокой электрической прочностью. При расширении продуктов взрыва электрическая прочность промежутка уменьшается и в момент времени происходит пробой продуктов остаточным напряжением на конденсаторе, возникает дуговая стадия ЭВП.

Описанный выше процесс относится к режиму ЭВП с «паузой тока». В зависимости от условий проведения эксперимента, осуществлять взрыв можно в «согласованном» (рисунок 1.3, а), в «критическом» (рисунок 1.3, б), а также в режиме «без паузы тока» (рисунок 1.3, в).

а) б) в)

Рисунок 1.3 - Осциллограммы ЭВП а) согласованный режим; б) критический режим; в) режим без паузы тока

В согласованном режиме проводник потребляет всю энергию, запасенную в накопителе, дуговая стадия отсутствует (рисунок 1.3, а). Уменьшение длины взрываемого проводника при сохранении остальных условий эксперимента приводит к снижению уровня энергии, потребляемой проводником при взрыве, и появлению остаточной энергии в накопителе. Эта энергия выделяется в дуговой стадии при пробое расширяющихся продуктов

взрыва - ЭВП с паузой тока (рисунок 1.2). Величина промежутка времени, при котором наблюдается пауза тока, зависит от скорости уменьшения электрической прочности продуктов ЭВП, длины разрядного промежутка, а также напряжения, оставшегося в накопителе после ЭВП.

Дальнейшее уменьшение длины взрываемого проводника приводит к уменьшению длительности времени паузы тока вплоть до нуля и к переходу к критическому режиму ЭВП. Последующее уменьшение длины проводника приводит к переходу в режим без паузы тока, при этом дуговая стадия разряда возникает до отключения тока. Следует отметить, что для исследования процесса ЭВП наиболее предпочтительными, являются согласованные режимы взрыва, либо режимы с паузой тока, когда дуговая стадия разряда не оказывает влияния на исследуемый процесс.

Характер разрушения проводника при электрическом взрыве определяется энергией, введенной в проводник при взрыве и/или плотностью протекаемого тока [21,22]. При вводимой в проводник энергии, меньшей энтальпии испарения, процесс разрушения проводника характеризуется развитием изгибных неустойчивостей (стягивания жидкого проводника в капли), приводящее к распаду расплавленной проволоки на капли, но на отдельных участках наблюдается вскипание жидкого металла. Например, для ЭВП меди в воздухе энергия равна 0,3ес [17]. Увеличение уровня вводимой энергии приводит к объемному равномерному вскипанию проводника по всей длине, а формирующиеся при протекании тока изгибы проволочки в дальнейшем развития не получают. Для ЭВП Си эта величина энергии составляет 0,4ес [17]. При вскипании жидкий металл переходит в состояние коллоидной пены (жидкость насыщенная паровыми пузырьками) и далее в состояние аэрозоля (жидкие капли в паровой фазе). Дальнейшее увеличение энергии не приводит к изменению характера разрушения проводника, однако дисперсность образующегося аэрозоля увеличивается, наблюдается рост скорости расширения продуктов взрыва вплоть до 1500-2000 м/с. В работе [21] изменение характера разрушения медных проводников наблюдалось при

увеличении плотности тока, протекающего через проводник, от 2,4-107 до 3,9-107 А/см2.

Детальное изучение плотных слоев продуктов ЭВП показало, что в зависимости от момента, в который наблюдают явление (времени получения снимка процесса), плотная область в центре (керн) может быть либо абсолютно непрозрачна, либо представлять собой некую сложную структурированную область: по границе керна наблюдается мелкая регулярная структура, связанная со стратообразованием (рисунок 1.4). Процесс стратификации проводника объясняется перегревной неустойчивостью (резким повышением удельного сопротивления проводника при повышении температуры [23]), зарождающейся во время резистивной фазы электрического взрыва. Ее развитее приводит к тому, что слои вещества, в которые введено большее количество энергии (небольшие локальные слои температура, а в следствии и сопротивление которых выше), расширяются с большей скоростью, чем слои, в которые введена меньшая энергия, скорость расширения может отличаться в 1,7 раза [23,24].

. а "* " V

1

■ Щш

1 гшп 1-1 Е1ес1гг>&'.ч

Ь-Ш Ь ! .......... .. Г Л

а)

30

»

25

& 20

С к: 1 с

>

¿л 10

ас

1 5

0

1 11 а .

А С и 25 шп

ВгеаЫокп /'

] < / < -4'.

1

1.0

0.5 1*

0 200 400 600 800 1000

'¡'¡тс. пь

б)

Рисунок 1.4 - а) Теневые изображения межэлектродного промежутка при взрыве 25 мкм медной проволочки, время регистрации а - 150 не, Ь - 380 не; б) осциллограммы тока и напряжения исследуемого ЭВП.

Как показывают эксперименты, появление страт не зависит от среды, в которой происходит ЭВП, и материала взрываемого проводника, а определяется лишь темпом нагрева проводника (скоростью ввода энергии, и ее количеством).

Исследования процесса взрыва в режимах без паузы тока [25] показали, что в зависимости от материала взрываемого проводника каналы разряда сильно отличаются: при взрыве медных проводников область плотных продуктов занимает практически весь объем расширяющегося цилиндра (внешняя граница лишь ненамного отстает от фронта ударной волны), а при ЭВП вольфрама плотная область (в центре) занимает лишь треть от расширяющегося объема (рисунок 1.5).

-и ----Си ¿г а

/ /У Си //У, \

\\

\\

V

I» .ИХ) 450 6Ш 750 Г- т»я

а)

б)

с)

Рисунок 1.5- Теневые изображения канала разряда при взрыве (а) вольфрамовой (г = 1 мкс) и (б) медной (/ = 415 не) проволочек в воздухе. ио = 20 кВ, /=12 мм, с1 = 25мкм; 1 - ударная волна, 2 - граница плотной области (керна), 3,4 - граница плазменного слоя, с - осциллограммы тока разряда.

На основании полученных данных авторы работ [25,26] установили, что дуговой пробой в воздухе происходит по двум сценариям в зависимости от свойств металла:

а) пробой по парам металла, поступающим в воздух (ЭВП вольфрама), при этом шунтирование тока ограничивает дальнейший нагрев керна. Вследствие этого фронт ударной волны начинает «убегать» от границы продуктов взрыва. Радиус границы продуктов взрыва после шунтирования

практически не увеличивается, в момент окончания наблюдения может более чем в 4 раза быть меньше, чем радиус фронта ударной волны.

б) пробой плотных слоев, образованных продуктами взрыва медной проволочки, происходит вблизи границы «продукты ЭВП - воздух», а энергия продолжает поступать в продукты ЭВП. В результате продукты взрыва продолжают расширятся, радиус фронта ударной волны и продуктов ЭВП изменяется одинаково, и к моменту окончания наблюдения разница в их диаметре не превышает 30 %.

Таким образом, феноменологическое описание процесса показывает сложную взаимосвязь между протеканием процесса ЭВП и исходными параметрами эксперимента. Разнообразие режимов взрыва не позволяет предсказать свойства порошков в условиях проведения эксперимента. Поэтому было проведено много экспериментальных исследований, в которых пытались установить связь между параметрами ЭВП и свойствами получаемых порошков.

1.2. Связь характеристик ЭВП и свойств получаемых порошков 1.2.1 Диспергирование проводника

Так как протекание процесса электрического взрыва проводника во многом определяется уровнем вводимой в проводник энергией, то и зависимость дисперсности образующихся частиц от введенной энергии, изучалась многими авторам. В работе [27] установлено, что при низких уровнях энерговвода основная часть проводника распадается на крупные капли, выход порошка составляет мене 10 % от массы взрываемой урановой проволочки. Увеличение энергии, запасаемой в конденсаторной батарее, в четыре раза приводит к резкому росту выхода уранового порошка до 70 % (рисунок 1.6, а). По мнению авторов, рост выхода порошка вызван переходом от плавления к испарению материала проволочки. Изучение распределения по размерам частиц порошка (рисунок 1.6, б) показало, что при низких уровня энергии заряда батареи конденсаторов, частицы имеют бимодальное

распределение, с максимумом первого пика в 30 нм и второго в 70 нм. Увеличение энергии заряда конденсаторов приводит к сужению первого пика распределения частиц и сдвигу его максимума в сторону меньших диаметров, второй пик распределения постепенно исчезает.

то $о во 70

* !С "8

5 40

«о

зс го ю

__ ^ - о о

- / /

- I

С'20ткд>

I

I I I !

»11111

2 3 « 5 6 7 В 3 Ю и 12 13 м й 16 ¡7 Напряжение.Кб

а)

№ асг с,сз ср< цс$ щцптсрз сю Диметр, мкм

б)

Рисунок 1.6. Зависимость выхода аэрозоля (а) и распределения по размерам частиц (б) от уровня напряжения заряда конденсаторной батареи.

ЭВП урана, С = 20мкФ.

В последующих работах влияние энергии, введенной в проводник при взрыве, исследовано более детально. Автор работы [18] установил, что средний диаметр частиц, полученных при электрическом взрыве проводников с высокой электропроводностью (А1, Си, N1), связан с удельной

вводимой в проводник, энергией уравнениями:

—0,5

а = 0,5 - Ю-7 (—) ->2

\ес/ ес

а = 0,3 • 10"6 (-)~3 0,7 < - < 2,1

\ес) ес

(1.1)

где а - средний диаметр, рассчитанный из гистограммы распределения частиц по размерам, е - удельная энергия, вводимая в проводник при взрыве, ес - удельная энергия сублимации взрываемого материала.

Эта зависимость справедлива во всех режимах ЭВП при условии, что энергия, выделяемая в дуговом разряде, составляет менее 50 % от общей энергии, запасаемой батареей конденсаторов. При значении энергии е/сс > 2 дисперсность порошка определяется, в основном за счет конденсации частиц из пара. При уменьшении энергии частицы формируются как за счет конденсации пара, так и за счет диспергирования жидкого металла. С уменьшением е!ес процесс диспергирования жидкого металла приобретает все большее значение. При изменении введенной в проводник энергии в [18] также наблюдали изменение не только характерного размер частиц, но и вида функции их распределения по размерам. При значении энергии е < 0,1ес проводник распадается на капли, распределение частиц по размерам лежат в области от 10 мкм до 1 мм. С увеличением вводимой в проводник энергии на распределении появляется второй максимум в области от 10 нм до 1 мкм, соответствующий образованию конденсационного аэрозоля. При дальнейшем увеличении энергии большая часть металла испаряется, количество крупных частиц и их размеры уменьшаются, распределение становится одномодальным, более узким и смещается в область более мелких значений (рисунок 1 .7).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пустовалов, Алексей Витальевич, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Одзава, Э. Характеристики, приготовление и применение ультрадисперсных частиц / Э. Одзава // Пластичность и обработка. - 1986. -т. 27.-№309.-С. 1166-1172.

2. Морохов, И. Д. Ультрадисперсные металлические среды / И. Д. Морохов. -М.: Атомиздат, 1977. — 264 с.

3. Серов, И.Н. Проблемы нанотехнологий в современном материаловедении / И.Н. Серов, В.А. Жабаев, В.И. Марголин // Физика и химия стекла. - 2003. - Т. 29. - №2. - С. 241-255.

4. Кабаяси, Н. Введение в нанотехнологию. / Н. Кабаяси пер. с японск. Под ред. JI.H. Патрикеева. - М.: Бином, лаборатория знаний, 2008. -134 с.

5. Коршунов, A.B. Кинетика окисления электровзрывных нанопорошков алюминия при нагревании в воздухе / A.B. Коршунов, А.П. Ильин, Н.И., Радишевская Т.П. Морозова// Журнал физической химии. -2010.-Т. 84, №9.-С. 1728-1736.

6. Коршунов, A.B. Кинетика окисления электровзрывного нанопорошка железа при нагревании в воздухе /A.B. Коршунов// Химическая физика. - 2012. - Т. 31, № 5. - С. 27-35.

7. Sun, J. The melting behavior of aluminum nanoparticles / J. Sun, S.L. Simon // Thermochimica Acta. - 2007. - № 463. - P. 32-40.

8. Коротких, А.Г. Исследование химической активности порошков алюминия / А.Г. Коротких, И.А. Ионова, М.К. Карпович // Современные техника и технологии: сборник трудов XVIII Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - 2012. - Т. 3. - С. 357 - 358.

9. Котов, Ю.А. Получение наночастиц алюминия в оксидной оболочке / Ю.А. Котов, И.В. Бекетов, А.И. Медведев, O.P. Тимошенкова // Российские нанотехнолопш. - 2009. - Т.4. -№ 5-6. - С. 126-130.

10. Lysenko, E. N. The oxidation kinetics study of ultrafine iron powders by thermogravimetric analysis / E. N. Lysenko, S. P. Zhuravkov, V. A. Vlasov, A. V. Pustovalov, N. A. Yavorovsky // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. -2013. - P. 5-11.

11. Яворовский, H.А. Получение ультрадисперсных порошков методом электрического взрыва / Н.А. Яворовский // Изв. вузов. Физика. - 1996. - №4. -С. 114-136.

12. Бурцев, В.А. Электрический взрыв проводников и его применение в электрофизических установках / В.А. Бурцев, Н.В. Калинин, А.В. Лучинский -М.: Энергоатомиздат, 1990. -289с.

13. Совещания и конференции. Взрывающиеся проволочки / Успехи физических наук. - 1965. - Т. 85. - Вып. 2. - С. 381-386.

14. Седой, B.C. Некоторые закономерности электрического взрыва проводников/ B.C. Седой //ЖТФ. - 1976. -№ 8. -С. 1707-1710.

15. Котов, Ю.А. Энергетические и временные характеристики LC-контура с взрывающимся проводником / Ю.А. Котов, B.C. Седой, ЛИ. Чемезова // Разработка и преминение источников интенсивных пучков (под ред. Месяца А.Г) - Новосибирск: Наука, 1976. - С. 61-69.

16. Qing Zhou. Effect of medium on deposited Energy in microsecond electrical explosion of wires / Qing Zhou, Qiaogen Zhang, Wenyu Yan, Xuandong Liu, Jun Zhang, Junping Zhao and Lie Pang // IEEE Transactions on Plasma Science - 2012. - Vol. 40. - № 9. - P. 2198-2204.

17. Седой, В. С. Исследование отключающих характеристик электрически взрываемых проводников: дис. ... канд. техн. наук: 05.14.12/ Седой Валентин Степанович. - Томск, 1975. - 165 с.

18. Яворовский, Н.А. Электрический взрыв проводников - метод получения ультрадисперсных порошков: дис. ... канд. техн. наук: 05.14.12/ Яворовский Николай Александрович. - Томск, 1986. - 127 с.

19. Давыдович, В.И. Разработка технологического процесса и оборудования для электровзрывного получения порошков металлов с низкой

электропроводностью: дне. ... канд. техн. наук: 05.14.12/ Давидович Валерий Иванович - Томск, 1986. - 254 с.

20. Лернер, М.И. Основы технологии получения и некоторые области применения электровзрывных нанопорошков неорганических материалов: дис. ... д-ра техн. наук: 01.04.07/ Лернер Марат Израильевич. - Томск, 2007. -325 с.

21. Гревцев, Н.В. О характере вскипания меди при импульсном нагреве проходящим током / Н.В. Гревцев, В.Д. Золотухин, Ю.М. Кашурников, В.А. Летягин, Б.И. Махорин // Теплофизика высоких температур. - 1977. - Т. 15. -№2.-С. 362-369.

22. Колгатин, С.Н. Разрушение медных проводников при протекании по ним тока плотностью большей 107А/см2 // С.Н. Колгатин, М.Л. Лев, Б.П. Перегуд, A.M. Степанов, и др. ЖТФ. - 1989. - Т. 59. - Вып. 9. - С. 123-132.

23. Валуев, A.A. Страты при электрическом взрыве цезиевых проволок при закритических давлениях / A.A. Валуев, И .Я. Дихтер, В.А. Зейгарник // ЖТФ. - 1978. - Т.48. - Вып. 10. - С. 2088-2096.

24. Бакшт, Р.Б. Динамика стратообразования и развитие перегревной неустойчивости при электрическом взрыве проводников / Р.Б. Бакшт, С.И. Ткаченко, В.М. Романова и др. // ЖТФ. - 2013. - Т.83. - Вып. 8. - С. 43-52.

25. Пикуз, С.А. Интерпретация экспериментальных данных по электрическому взрыву тонких проволочек в воздухе / С.А. Пикуз, С.И. Ткаченко, Д.А. Баришпольцев и др. // Письма в ЖТФ. - 2007. - Т. 33. - Вып. 15.-С. 47-55.

26. Иваненков, Г.В. Шунтирование тока и образование стационарных ударных волн в ходе электрического взрыва металлических проволочек в воздухе / Г.В. Иваненков, С.Ю. Гуськов, Д.В. Баришпольцев. // Физика плазмы.-2010.-Т. 36. -№ 1.-С. 71-80.

27. Кариорис, Ф. Получение аэрозолей с помощью взрыва проволочек / Ф. Кариорис, Б. Фиш, Г. Ройсер // Электрический взрыв проводников (под ред. Рухадзе A.A., Шпигеля И.С) -М.: Мир, 1965. - С. 341-355.

28. Kotov, Yu. A. The Electrical Explosion of Wire: A Method for the Synthesis of Weakly Aggregated Nanopowders/ Yu. A. Kotov // Nanotechnologies in Russia. - 2009. - Vol. 4, - Nos. 7-8. - P. 415^124.

29. Назаренко, О.Б. Процессы получения нанодисперсных тугоплавких неметаллических соединений и металлов методом электрического взрыва проводников: дис. ... д-ра техн. наук: 05.17.08, 05.17.11/ Назаренко Ольга Брониславовна. - Томск, 2006. - 273 с.

30. Лернер, М.И. Управление процессом образования высокодисперсных частиц в условиях электрического взрыва проводников: дис. ... канд. техн. наук: 05.14.12/Лернер Марат Израильевич. - Томск, 1987. -161 с.

31. Лернер, М.И. Формирование наночастиц при воздействии на металлический проводник импульса тока большой мощности / М.И. Лернер,

B.В. Шаманский // Журнал структурной химии. - 2004. - Т. 45. - С. 112-115.

32. Псахье, С.Г. Стадийность формирования кластеров при электротепловом импульсном диспергировании металлических образцов /

C.Г. Псахье, К.П. Зольников, Д.С. Крыжевич, А.В. Абдрашитов, М.И. Лернер //Физическаямезомеханика. -2010.-Т. 13.-Вып. 1.-С.23-28.

33. Abdrashitov, A.V. Simulation of nanoparticles with block structure formation by electric dispertion of metal wire / A.V. Abdrashitov, D.S. Kryzhevich, K.P. Zolnikov, S.G. Psakhie // Procedia Engineering. - 2010. -№ 2. -P. 1589-1593.

34. Баранов, C.B. Получение паров меди на начальной стадии электрического взрыва проволочки в вакууме. Параметры плазмы / С.В. Баранов, С.С. Сулакшин // Теплофизка высоких температур. - 1987. - Т. 25. -№2.-С. 225-229.

35. Ильин, А.П. Получение нанопорошков молибдена в условиях электрического взрыва проводников / А.П. Ильин, О.Б. Назаренко, Д.В. Тихонов, Л.О. Толбанова // Известия Томского политехнического университета.-2009.-Т. 314. -№3.-С. 31-35.

36. Ильин, А.П. Получения нанопорошков вольфрама методом электрического взрыва проводников / А.П. Ильин, О.Б. Назаренко, Д.В. Тихонов, Г.В. Яблуновский // Известия Томского политехнического университета. - 2005. - Т. 308. - № 4. - С. 68-70.

37. Лернер, М.И. Зависимость дисперсных характеристик нанопорошков металлов от условий электрического взрыва проводников / М.И. Лернер, В.И. Давыдович, Н.В. Сваровская, В.В. Домашенко // Нанотехника. - 2009. - № 1. - С. 57-60.

38. Седой, B.C. Исследование электрического взрыва проводников и его применение в электрофизических установках: дис. ... д-ра техн. наук: 01.04.13/ Седой Валентин Степанович. - Томск, 2003. - 235 с.

39. Азаркевич, Е. И. Применение теории подобия к расчету некоторых характеристик электрического взрыва проводников / Е. И. Азаркевич // ЖТФ. - 1973. - Т. 43. -№ 1. - С. 141.

40. Ковалев, Г.Н. Классическая теория нуклиации как основа технологии получения нанодисперсных систем. О некоторых «подводных рифах», опасных для современных нанотехнологий / Г.Н. Ковалев, Н.С. Снегирева, В.Ю. Науменко // Нанлтехника. - 2010. - № 4. - С. 5 - 9.

41. Мартыненко, Ю.В. Некоторые проблемы образования наночастиц при конденсации / Ю.В. Мартыненко // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. - 2006. - Вып. 1. - С. 18—24.

42. Коршунов, А. В. Особенности дисперсного состава и морфологии частиц электровзрывных порошков металлов / А. В. Коршунов // Известия Томского политехнического университета. - 2012. - Т. 320. - № 3. - С. 9-16.

43. Yoshiaki Kinemuchi. Nanosize Powders of Aluminum Nitride Synthesized by Pulsed Wire Discharge / Yoshiaki Kinemuchi, Keiichi Murai, Channalong Sangurai, Chu-Hyun Cho, Hisayuki Suematsu, Weihua Jiang, and Kiyoshi Yatsui // Journal of the American Ceramic Society. - 2003. - Vol. 86. -No. 3. - P. 420-424.

44. Котов, Ю.А. Характеристики порошков оксида алюминия, полученных импульсным нагревом проволоки / Ю.А. Котов, О.М. Саматов // Поверхность. Физика, химия, механика. - 1994. - № 10-11. - С. 90-94.

45. Багазеев, А.В. Характеристики электровзрывных нанопрошков Zr02 / А.В. Багазеев, Ю.А. Котов, А.И. Медведев, Е.И. Азаркевич, Т.М Демина и др. // Российские нанотехнологии. - 2010. - Т. 5, - № 9-10. - С. 101-108.

46. Котов, Ю.А. Нанопорошки оксидов железа, полученные электрическим взрывом проволоки / Ю.А. Котов, Е.И. Азаркевич, А.И. Медвдеив, A.M. Мурзакаев и др. // Неорганические материалы. - 2007. - Т. 43.-№6.-С. 719-724.

47. Lee, Y.S. Effect of ambient air pressure on synthesis of copper and copper oxide nanoparticles by wire explosion process / Y.S. Lee, B. Bora, S.L. Yap, C.S. Wong // Current Applied Physics. - 2012. - № 12. - P. 199-203.

48. Wong, C.S. Effect of ambient gas species on the formation of Cu nanoparticles in wire explosion process / B. Bora, S.L. Yap, Y.S. Lee, H. Bhuyan, M. Favre//Current Applied Physics. -2012. - № 12. - P. 1345-1348.

49. Тер-Оганесьян, A.E. Наносекндный электрический взрыв вольфрамовых проволочек в различных средах / А.Е. Тер-Оганесьян, С.И. Ткаченко, В.М. Романова и др. // Физика плазмы. - 2005 - Т. 31. - № 11. - С. 989-996.

50. Седой, B.C. Получение высокодисперсных металлических порошков методом электрического взрыва в азоте пониженного давления / B.C. Седой, В.В. Валевич // Письма в ЖТФ. - 1999. - Т. 25. - Вып. 14. - С. 81-84.

51.Лернер, М.И. Пассивация нанопорошков металлов, полученных электрическим взрывом проводников / М.И. Лернер, В.В. Шаманский, Г.Г. Савельев // Известия Томского политехнического университета. - 2007. - Т. 310. - № 2. - С.132-136.

52. Астанкова, А.П. Влияние добавок химически активных газов на дисперсность электровзрывных нанопорошков / А.П. Астанкова, О.Б.

Назаренко // Перспективы развития фундаментальных наук. Труды I Всеросс. Конф. Студентов и молодых ученых. - Томск. - 2004. - С. 68-69.

53. Бакулин, Ю.Д. Магнитогидродинамический расчет взрывающихся проводников / Ю.Д. Бакулин, В.Ф. Куропатенко, A.B. Лучинский // Журнал технической физики. - 1976. - Т.46. - Вып. 9. - С. 1963-1969.

54. Kim, I. Magnetohydrodynamic behavior of warm dense plasmas created by underwater wire explosion / I. Kim, D. -K. Kim, S.-H. Baek and S.-Y. Song // 33rd EPS conference on plasma phys. Rome. - 2006. - Vol. 301. - P. 5.064.

55. Иваненков, Г.В. Обзор литературы по моделированию процессов электрического взрыва тонких металлических проволочек. Препринт №10 / Иваненков Г.В., Пикуз С.А., Шелковенко Т.А. и др. - ч. 2 - М.: Физический институт имени П.Н. Лебедева, - 2004. - 30 с.

56. Азаркевич, Е. И. Условия возникновения паузы тока при электрическом взрыве проводников / Е. И. Азаркевич, Ю.А. Котов, B.C. Седой//ЖТФ.-1975.-Т. 45.-Вып. 1.-С. 175.

57. Кривицкий, Е.В. О приближенном подобии электрических характеристик подводного взрыва проводников / Е.В. Кривицкий, В.К. Шолом // ЖТФ. - 1974. - Т. 44. - № 6. - С. 1271-1276.

58. Месяц, Г.А. Эктон - лавина электронов из металла / Г.А. Месяц // Успехи физических наук. - 1995. -Т. 165. - № 6. - С.601-626.

59. Орешкин, В.И. Численное исследования интеграла удельного действия при электрическом взрыве проводников / В.И. Орешкин, С.А. Баренгольц, С.А. Чайковский // ЖТФ. - 2007. - Т. 77. - Вып. 5. - С. 108-116.

60. Багазеев, A.B. Некоторые характеристики взрыва цинковой проволоки / A.B. Багазеев, Ю.А. Котов // Письма в ЖТФ. - 2011. - Т. 37. -Вып. 9.-С. 91-96.

61. Давыдович, В.И. К вопросу потребления энергии взрывающимися проводниками / В.И. Давыдович, В.Б. Шнейдер, H.A. Яворовский // Техника высоких напряжений и электрическая прочность изоляции. - Томск: ТПИ. -1978.-С. 70-73.

62. Котов, Ю.А. Влияние характеристик окружающей среды на длину проводника, обеспечивающее отключение тока / Ю.А. Котов, B.C. Седой, В.П. Сергиенко // Техника высоких напряжений и электрическая прочность изоляции. - Томск: ТЛИ. - 1978. - С. 74-77.

63. Yap, S. L. Exploding Wire Discharge for Synthesis of Nanoparticles / S. L. Yap, Y. S. Lee, W. H. Tay and C. S. Wong // Proceedings of the International Workshop On Plasma Computations & Applications (IWPCA2008). - 2008. - P. 60-64.

64. Тихонов, Д.В. Электровзрывное получение ультрадисперсных порошков сложного состава: дис. ... канд. техн. наук: 05.14.12/ Тихонов Дмитрий Владимирович. - Томск, 2000. - 237 с.

65. Вас, L.H. Synthesis and characteristic of FeNi3 intermetallic compound obtained by electrical explosion of wire / L.H. Вас, Y.S. Kwon, J.S. Kim, Y.I. Lee, D.W. Lee, J.C. Kim // Materials Research Bulletin. - 2010. - № 45. - P. 352-354.

66. Wang Qun. Characterization of Cu-Zn alloy nanocrystalline powders prepared by wire electrical explosion / Wang Qun, Yang Hai-Bin, GuoWei-Li, Zou Guang-Tain // Chin. Phys. Lett. - 2000. - Vol. 17.-№2.-P. 145-147.

67. Коротких, А.Г. Влияние дисперсности порошка алюминия на процессы зажигания и нестационарного горения гетерогенных конденсированных систем: автореф. дис. ... д-ра физ.-мат. наук: 01.04.17/ Коротких Александр Геннадьевич. - Томск, 2012. - 40 с.

68. Лернер, М.И. Особенности формирования нановолокон оксогидроксида алюминия на микроволокна различного состава / М.И. Лернер, Н.В. Сваровская, Е.А. Глюзкова и др. // Физическая мезомеханика, спец выпуск. - 2006. - С. 201-204.

69. Ложкомоев, А.С. Адсорбционная способность наноструктурного оксогидроксида алюминия, иммобилизованного на ацетилцеллюлозных микроволокнах: автореф. дис. ... канд. хим. наук: 02.00.04/ Ложкомоев Александр Сергеевич. - Томск, 2009. - 20 с.

70. Яворовский, H.A. Модифицирование полимерных мембран наоволокнами оксогидроксида алюминия / H.A. Яворовский, JI.H. Шиян, Г.Г. Савельев, А.И. Галанов // Нанотехника. - 2008. - № 3(15). - С. 40-44.

71. Ильин, А.П. Применение нанопорошка алюминия в водородной энергетике / А.П. Ильин, A.B. Коршунов, JI.O. Толбанова // Известия Томского политехнического университета. - 2007. - т. 311. - № 4. - С. 10-14.

72. Патент SU 1370861 AI, В 01 J 37/34. Способ получения ультрадисперсного катализатора для синтеза углеводородов из оксида углерода и водорода. Левашова А.И., Кравцов A.B., Яворовский H.A., и др. 20.12.85.

73. Патент Ru 2064970 Cl, С10М141/02. Смазочная металлоплакирующая композиция. Ильин А.П., Краснятов Ю.А., 29.07.1992.

74. Патент Ru 2080822 Cl, А61В5/П7. Способ получения окрашивающих дактилоскопических магнитных порошков. Ильин А.П., Вохминцев Б.К., Краснятов Ю.А., Куницын A.A. 10.06.1997.

75. Патент RU 2048278 Cl, 6В 22F9/14. Установка для получения высокодисперсных порошков неорганических материалов электрическим взрывом и реактор для взрыва металлических заготовок. Яворовский Н. А., Давыдович В.И., Биль Б.А. - 5004107/02. Заявлено 18.07.91. Опубл. 20.11.95.

76. Патент RU 2401181 С2, B22F 9/14. Способ получения слабоагломерированного алюминиевого порошка. Бекетов И.В., Котов Ю.А., Медведев А.И. - 2008144735/02, Заявлено 12.11.2008. Опубликовано: 10.10.2010.

77. Кварцхава, И.Ф. Осциллографическое определение энергии электрического взрыва проволочек / Кварцхава И.Ф., Бондаренко В.В. Плютто A.A. и др. // Ж. эксп. и Теор. Физ. - 1956. - Т.31, - Вып. 5, - С. 745751.

78. wvvvv.environmentalchemistry.com

79. Тейлор, Дж. Введение в теорию ошибок / Дж. Тейлор (перевод с англ. Л.Г. Диденко). - М.: Мир, 1985. - 272 с.

80. Березин, И.С. Методы вычислений, т. 1 / И.С. Березин, Н.П. Жидков. -М.: Физ. мат. литература, 1962. -464 с.

81. Васильева, З.Г. Лабораторные работы по общей и неорганической химии / З.Г. Васильева, A.A. Грановская, A.A. Таперова. - Ленинград: Химия, 1986.-287 с.

82. Камалов, Р.У. Определение содержания металла в нанопорошке алюминия, полученного методом электрического взрыва проводников / Р.У. Камалов, A.B. Пустовалов, С.П. Журавков // Перспективы развития фундаментальных наук. Сборник научных трудов VIII международной конференции студентов и молодых ученых. Томск. - 2011. - С. 98-100.

83. Русаков, А. Рентгенография металлов: учебник для вузов / А. Русаков. - М.: Атомиздат, 1977. - 480 с.

84. Волков, В.А. Коллоидная химия. Поверхностные явления и дисперсные системы: Международная программа образования, 2000-2001 / В.А.Волков. -М.: МГТУ.

85. Фукс, H.A. Механика аэрозолей / H.A. Фукс. - М.: академия наук СССР, 1955.-353 с.

86. Грановский, В.Л. Электрический ток в газе / В.Л. Грановский. - М: Гос. издат. технико-теоретической литературы, 1952. - 432 с.

87. Глазунов, Г.П. Некоторые свойства мелкодисперсных порошков, получены электрическим взрывом проводников в газе высокого давления / Г.П. Глазунов, В.П. Канцедал, Л.А. Корниенко и др. // Вопросы атомной науки и техники. - 1978. - Вып. 1(1). - С. 21-24.

88. Патент Ru 2247631 Cl, B22F9/14. Установка для получения порошков металлов, сплавов и химических соединений электрическим взрывом проволоки. Назаренко О.Б., Ильин А.П., Тихонов Д.В. 5.11.2003.

89. Коршунов, A.B. Влияние состояния оксидно-гидроксидной оболочки на реакционную способность наночастиц алюминия / A.B. Коршунов, А.П. Ильин // Известия Томского политехнического университета.-2008.-Т. 312. -№ 3.-С. 11-15

90. Проскуровская, JI.T. Физико-химические свойства электровзрывных ультрадисперсных порошков алюминия: дис. ... канд. хим. наук: 02.00.04/Проскуровская Лариса Тимофеевна. - Томск, 1988. - 155 с.

91. Коршунов, A.B. Параметры плавления порошков алюминия различной дисперсностью / A.B. Коршунов // Известия Томского политехнического университета. - 2013. - Т. 323. - № 3. - С. 96-103.

92. Барыбин, A.A.. Дифференциальное уравнение для температуры плавления частиц малых размеров / A.A. Барыбин, В.И. Шаповалов // Письма в ЖТФ. - 2010. - Т. 36. - Вып. 22. - С. 69-75.

93. Банных, O.A. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа / O.A. Банных, П.Б. Будберг, С.П. Алисова. - М.: Металлургия, 1986. - 440 С.

94. Lysenko, Е. N. The oxidation kinetics study of ultrafine iron powders by thermogravimetric analysis / E. N. Lysenko, A. P. Surzhikov, S. P. Zhuravkov, V. A. Vlasov, A. V. Pustovalov, N. A. Yavorovsky // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. -2014. - Vol.115. -№.2. - P. 1447-1452.