气体放电式丝电爆方法制备纳米铜粉

提出了一种气体放电式电爆方法,该方法不需要将金属丝与电极接触,靠丝端部与电极之间的气体放电导入大电流实现电爆,更便于工程上的实施。改变初始充电电压和金属丝直径进行电爆试验,分析粉末粒径与初始参数的关系,发现电容器储能大于3倍金属丝气化能时,粉末粒径分布较窄,一般在30～100nm之间,平均粒径约60nm。

丝电爆制备纳米粉中的电极烧损和大颗粒形成

分别通过接触式和气体放电式丝电爆法制备纳米粉,观察电极烧损情况并统计粉末中微米级大颗粒的比例。结果表明,气体放电式丝电爆过程电极烧损比较轻微,制备的粉末中微米级大颗粒比例较小,并且更有利于工程上连续实施。提高初始电压也可以减小粉末中微米级大颗粒的比例。

电爆喷涂中粉末导体的能量沉积特性

电爆喷涂作为一种正在研究的新型表面改性技术,其喷涂原料形态、种类的多元化是促进该技术实现工程应用的重要因素。基于对传统丝电爆喷涂的研究认识,引入粉末导体作为喷涂原料进行电爆喷涂实验,并自主开发了一套针对粉末导体的连续电爆喷涂装置,对粉末电爆喷涂的能量沉积特性进行了初步研究。结果表明,随充电电压(8~13 kV)及粉末粒径(10~100μm)的变化,粉末电爆呈现两种能量沉积模式:平滑震荡模式(Ⅰ)和突变模式(Ⅱ)。在平滑震荡模式下,由于过早发生了沿粉末表面的旁路气体放电,粉末能量沉积低,受热程度不高,很难形成有效涂层;突变模式下,旁路气体放电被有效抑制,粉末能量沉积充分,更易得到均匀、致密的涂层。可通过同时提高充电电压和减小粒径的途径,实现粉末能量沉积模式由平滑震荡式向突变式转变,进而改善涂层质量。

丝电爆喷涂过程工艺参数对涂层性质的影响

采用气体放电式丝电爆装置进行丝电爆喷涂试验,利用扫描电镜分析涂层性质特点,认识喷涂距离和能量密度对涂层性质的影响。结果表明,在不同工艺参数下,可获得四类性质的涂层,其中液相喷涂层和气相沉积涂层与基体结合强度较高;沉积在金属丝上能量密度和喷涂距离直接影响涂层性质。