Исследование особенностей процесса формирования термитного материала Al-CuOx-CNT методом электрофоретического осаждения

Содержание

Слайд 2

Актуальность Более 100 лет назад термитные материалы использовались в качестве сварки

Актуальность

Более 100 лет назад термитные материалы использовались в качестве сварки для

рельсов.
Сейчас термитные материалы активно исследуются в микроэлектронике.
Слайд 3

Возможности порошковых термитных материалов Al-CuOx Скорость распространения: 150 м/с 0 мс

Возможности порошковых термитных материалов

Al-CuOx
Скорость распространения: 150 м/с

0 мс

0,08 мс

0,12 мс

0,2 мс

0

мс

3 мс

30 мс

100 мс

Al-FeOx Скорость распространения: 0.3 м/с

Al-Ni
Скорость распространения: 0.015 м/с

0 мс

1000 мс

2000 мс

3000 мс

Слайд 4

Преимущества электрофореза Осаждение можно производить на любые проводящие подложки; возможность осаждения

Преимущества электрофореза

Осаждение можно производить на любые проводящие подложки;
возможность осаждения многокомпонентных композитных

материалов;
не требует дорогостоящего оборудования.
Слайд 5

Цели и задачи Цель: разработка и исследование особенностей процесса формирования термитного

Цели и задачи

Цель:
разработка и исследование особенностей процесса формирования

термитного материала Al-CuOx-CNT методом электрофоретического осаждения для использования в качестве инициатора вторичных реакций.
Задачи:
выбор материала для подложки и подготовка суспензии для электрофоретического осаждения;
исследование влияния напряжения, времени, количества циклов осаждения на проведение процесса;
анализ морфологии состава при помощи РЭМ-исследований;
исследование влияния добавления углеродных нанотрубок в состав формируемого материала на скорость распространения реакции горения материала.
Слайд 6

Технологическая часть Этапы подготовки перед процессом электрофоретического осаждения: взвешивание компонентов суспензии;

Технологическая часть

Этапы подготовки перед процессом электрофоретического осаждения:
взвешивание компонентов суспензии;
добавление растворителя

в суспензию и перемешение ее компонентов в ультразвуке;
сборка ячейки и проведение процесса электрофоретического осаждения.
Слайд 7

Режимы электрофоретического осаждения Напряжение: 10 – 150 В; Продолжительность цикла осаждения:

Режимы электрофоретического осаждения

Напряжение: 10 – 150 В;
Продолжительность цикла осаждения: 4 -

50 мин.;
Количество циклов: 1 – 5;
Расстояние между электродами – 10 мм;
Состав суспензии: 50 мл изопропилового спирта + 30 – 75 мг активного вещества.
Материал подложки – титановая фольга.
Слайд 8

Экспериментальное исследование процесса осаждения с составом Al-CuOx График зависимости веса осаждаемого материала Al-CuOx от напряжения

Экспериментальное исследование процесса осаждения с составом Al-CuOx

График зависимости веса осаждаемого материала

Al-CuOx от напряжения
Слайд 9

Выбор материала Al-CuOx-CNT Al-CuOx Высокая скорость распространения фронта реакции; низкая энергия

Выбор материала Al-CuOx-CNT

Al-CuOx

Высокая скорость распространения фронта реакции;
низкая энергия инициации.

Al-CuOx-CNT

Возможность управления условиями

горения и энергии инициирования;
обеспечиваeт механическую прочность осаждаемого слоя.
Слайд 10

Экспериментальные исследования процесса осаждения с составом Al-CuOx-CNT

Экспериментальные исследования процесса осаждения с составом Al-CuOx-CNT

Слайд 11

Сравнительная таблица Сравнительная характеристика образцов

Сравнительная таблица

Сравнительная характеристика образцов

Слайд 12

Раскадровка горения термитного материала

Раскадровка горения термитного материала

Слайд 13

Выводы Разработана методика создания суспензии для электрофоретического осаждения термитных материалов; Исследована

Выводы

Разработана методика создания суспензии для электрофоретического осаждения термитных материалов;
Исследована скорость осаждения

и горения термитных материалов Al-CuOx-CNT;
Спроектирована и изготовлена ячейка для электрофоретического осаждения;
было показано, что при добавлении углеродных нанотрубок скорость распространения фронта реакции снижается (4,14 м/с без нанотрубок и 0,31 м/с при их добавлении), а энергия инициации повышается.
Данные образцы были использованы в составе термоэлектрических устройств в качестве инициатора вторичных реакций.