CC BY
14заряд, переключаемый в процессе переполяризации. Значения площадей, ограниченных зависимостями Р(Е), представлены в табл. 3.
Таблица 3
Экспериментальные и модельные площади зависимости Р(Е)
№ образца Площади экспериментальных фигур S, дел. Площади модельных фигур S, дел.
1 3,7±0,1 3,4±0,1
2 10,3±0,2 10,3±0,2
3 10,5±0,2 10,6±0,2
4 12,1±0,2 12,0±0,2
5 13,2±0,2 13,4±0,2
При облучении кристалла наблюдается резкое изменение симметрии зависимости P(E), вызванное неравномерным распределением диполей в объеме кристалла за счет облученного слоя.
Введение параметров облученного кристалла в модель Джила - Атертона позволяет получить результаты, хорошо согласующиеся с экспериментальными данными, что дает возможность использовать разработанный программный комплекс для дальнейших исследований.
Программный комплекс увеличивает возможности для воссоздания свойств и изучения поведения сегнетоэлектрических материалов после различных видов воздействия.
1. Балашов, Е.Г. Моделирование петель гистерезиса и оптимальный выбор параметров / Е.Г. Балашов, А.С. Скалиух // Математические модели физических процессов. Сб. научн. трудов 14-й Междунар. конф. - Таганрог: Изд-во ТГПИ, 2008. - С. 114-117.
2. Белоконь, А.В. Математическое моделирование необратимых процессов поляризации / А.В. Белоконь, А.С. Скалиух. - Ростов н/Д, 2011. - 325 с.
УДК 621.7
В.В. Соловьев
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОРОШКА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННЫМ СПОСОБОМ
Исследованы частицы порошков цветных металлов, полученные методом электроэрозионного диспергирования. Выявлены морфологические особенности электроэрозионного разрушения материалов при использовании разноименных электродов.
Ключевые слова: электроэрозионное диспергирование, морфологический анализ, частицы порошка.
MORPHOLOGICAL FEATURES OF THE POWDER OF NON-FERROUS METALS OBTAINED BY ELECTROEROZYON METHOD
The particles of non-ferrous metal powders obtained by the electro-erosive dispersion method are investigated. Morphological features of electroerosive destruction of materials are revealed when using different electrode types.
Key words: spark erosion dispersion, morphological analysis, the powder particles.
38
Вестник АмГУ
Выпуск 81, 2018
Введение
Развитие технологий, направленных на получение материалов путем вторичной переработки, представляет основную задачу по сбережению природных ресурсов. Одним из способов получения материалов является метод электроэрозионного диспергирования (ЭЭД). Преимущество этого метода - низкая энергоемкость, компактность и экологичность. Изучению процесса эрозии под действием электрического искрового разряда посвящены работы А.Д. Верхотурова, Б.Н. Золотых, К.К. На-митокова и других авторов [1]. Процесс разрушения материала осуществляется в локальной области в межэлектродном промежутке (МЭП) при высокой плотности энергетического потока (106-109 Вт/см). Образование порошкового материала осуществляется в жидкости, что позволяет достичь высоких скоростей охлаждения и создать условия для формирования сферическихчастиц расплавленного металла. К порошковым материалам предъявляются особые требования по гранулометрическому составу, на который влияют параметры установки, межэлектродная среда и материалы, подвергаемые обработке.
Материалы и методика исследования
Для получения порошковых материалов на основе цветных металлов (сплав алюминия А5Е -62,5% Al), сплав титана (ВТ-6) использовалась электроискровая установка «IMPULSE-З» с амплитудой колебания электрода 100+10 Гц, напряжением 130 В, емкостью конденсаторов 100 мкФ, 500 мкФ. Диспергирование осуществлялось в дистиллированной воде. Анализ гранул порошка - по фотографиям, полученным на электронном микроскопе Hitachi ТМ1000. Распределение размеров гранул порошка получено обработкой в программе ImageJ и последующей статистической обработкой полученного ряда распределения размеров.
Результаты и обсуждения
Форма и морфология частиц порошковых материалов, полученных одноименными электродами методом ЭДД, представлены в [3]. Частицы, полученные с использованием сочетания разноименных электродов, имеют особенности при использовании пары электродов (катод - А5Е, анод -ВТ-6), наблюдается присутствие крупных эрозионных частиц, имеющих признаки хрупкого разрушения (рис. 1а). Для пары электродов (катод - ВТ-6, анод - А5Е) наличие частиц с хрупким разрушением минимально (рис. 1б).
а) б)
Рис. 1. Форма и морфология частиц порошков: а) катод сплав А5Е (анод - ВТ-6);
б) катод сплав ВТ-6 (анод - А5Е).
Электрическая эрозия материалов описывается критерием Палатника К=СрХТ2[2], где С -теплоемкость; р - плотность; X - коэффициент теплопроводности; Т - температура плавления материала. Приняв расчетные значения теплотехнических параметров в соответствии со справочником [4] при температуре 1200 К, получим следующие значения эрозионной стойкости: К (ВТ-6)=1,248 1014, К (А5Е)=1,687 1014. Гранулометрический состав порошкового материала при использовании пары (катод - А5Е, анод - ВТ-6) отличается более крупными размерами по сравнению с гранулометрическим составом, полученным одноименными электродами.
На основании расчетных данных можно предположить, что изменение морфологического и гранулометрического состава связано с влиянием эрозионной стойкости и физических характеристик электродных материалов.
Присутствие в паре электродов анода с более высокой электроэрозионной стойкостью приводит к появлению изменений в гранулометрическом составе.
Выводы
Рассмотрено формирование порошковых материалов методом электроэрозионного диспергирования на примере алюминиевого и титанового сплавов. Определено влияние теплофизических характеристик материалов электрода на морфологические особенности образования порошка.
1. Верхотуров, А.Д. и др. Электродное материаловедение. Новый раздел в области электроэрозионной обработки. / А.Д. Верхотуров, В.И. Иванов, Л.А. Коневцов // Труды ГОСНИТИ. - 2011. - Т. 108. - С. 150-162.
2. Гордиенко, П.С. и др. Электрофизическая модель эрозии электродов при импульсном энергетическом воздействии / П.С. Гордиенко, А.Д. Верхотуров, В.А. Достовалов, И.Г. Жевтун, Е.С. Панин, Л.А. Коневцов, И.А. Шабалин // Электронная обработка материалов. - 2011. - Т. 47, № 3. - С. 15-27.
3. Соловьев, В.В. Исследование распределения размеров порошка цветных металлов, полученных электроэрозионным способом //Вестник Амурского гос. ун-та. Серия «Естественные и экономические науки». - 2016. -Вып. 73. - С. 67-70.
4. Зиновьев, В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. Справочник. - М.: Металлургия, 1989. - 384 с.
