Введение
1 Состояние исследований электрического взрыва 15
1.1 Феноменология явления 15
1.1.1 Изменение тока и состояния вещества при взрыве 15
1.1.2 Поведение сопротивления проводника и введенной в проводник энергии при нагреве и взрыве 19
1.1.3 Интеграл удельного действия тока 23
1.2 Неоднородности и неустойчивости при электрическом взрыве 28
1.2.1 Классификация электрического взрыва 28
1.2.2 Радиальные неоднородности 29
1.2.3 Стратообразование при электрическом взрыве 31
1.3 Образование частиц 33
1.3.1 Влияние плотности введенной энергии на размер частиц 34
1.3.2 Влияние плотности окружающей среды на размер частиц 37
1.3.3 Влияние диаметра проводника на размер частиц 40
1.4 Гипотезы о механизме электрического взрыва 42
1.4.1 Модель волны расширения 43
1.4.2 Волна испарения 43
1.4.3 Объемное расширение 46
1.4.4 Магнитогидродинамические неустойчивости 47
1.5 Состояние физических исследований 49
1.5.1 Фазовая диаграмма, уравнения состояния и электропроводность металлов 49
1.5.1.1 Уравнения состояния 50
1.5.1.2 Электропроводность
1.5.2 Численные методы
1.6 Выводы
2 Подобие при электрическом взрыве
2.1 Критерии подобия для стадии нагрева
2.2 Критерии подобия для стадии собственно взрыва
2.3 Методика эксперимента
2.4 Проверка моделирования
2.5 Выводы
3 Физическое моделирование электрического взрыва
3.1 Физическое моделирование электрического взрыва
3.1.1 Критическая длина в воздухе при нормальных условиях
3.1.2 Влияние окружающей среды на критическую длину
3.1.3 Электрический пробой или термическая ионизация препятствует отключению тока?
3.2 Введенная энергия
3.3 Ток через проводник и время до взрыва
3.4 Импульс напряжения при электрическом взрыве
3.4.1 Амплитуда напряжения
3.4.2 Длительность импульса напряжения
3.4.3 Радиальная скорость потери проводимости
3.5 Выводы
4. Переключение тока в нагрузку
4.1 Импульсная зарядка емкости
4.1.1 Количественные оценки
4.1.2 Экспериментальные результаты 117
4.1.3 Напряженность электрического поля 121
4.1.4 Подобие и оптимальные условия 123
4.2 Выводы 125
5 Поведение вещества при высоких скоростях нагрева 126
5.1 Условия однородного нагрева 126
5.1.1 Границы применимости одно-температурного приближения 127
5.1.2 Условия быстрого электрического взрыва 128
5.2 Результаты исследований 132
5.2.1 Методика измерений 132
5.2.2 Аномалии сопротивления и энергии 134
5.3 Начальная точка электрического взрыва 139
5.3.1 Влияние магнитного давления 140
5.3.1.1 Физический эксперимент по проверке влияния магнитного 140 давления
5.3.1.2 Численный эксперимент 141
5.3.2 Релаксационные процессы 143
5.4 Выводы 145
6 Получение нанопорошков методом электрического взрыва 146
6.1 Механизм образования частиц при электрическом взрыве 148
6.2 Прямое получение наноразмерных порошков 151
6.2.1 Влияние плотности тока на дисперсность порошка 152
6.2.2 Синтез высокодисперсных порошков в газе пониженного давления 155
6.2.3 Получение высокодисперсных металлических порошков методом электрического взрыва в азоте пониженного давления 157
6.2.4 Синтез композиций АІ-АЬОз с регулируемым соотношением
фаз 162
6.3 Электронномикроскопические исследования 164
6.3.1 Результаты исследований композиций А1- АІ2О3 165
6.3.1.1 Сферические частицы 166
6.3.1.2 Пленки 168
6.3.2 Исследование порошков чистых металлов 172
6.3.2.1 Порошок алюминия 172
6.3.2.2 Порошок вольфрама 174
6.3.2.3 Порошок титана 175
6.4 Частицы и кристаллиты при электрическом взрыве 177
6.4.1 Методика 177
6.4.2 Результаты исследования 178
6.5 Обсуждение и основные результаты главы 6 181
6.5.1 Вакуумная область и область однородного нагрева перспективные направления исследований и применений электрического взрыва 181
6.5.2 Влияние микроструктуры 182
7 Примеры использования результатов физического моделирования электрического взрыва 184
7.1 Область применимости полуэмпирических зависимостей 186
7.2 Примеры использования результатов физического моделирования 188
7.2.1 Проверка гипотезы Беннета о волнах испарения 188
7.2.2 Ускоритель электронов с электровзрывным прерывателем тока 192
7.2.3 Импульсная зарядка водяной линии 198
7.2.4 Получение наноразмерных порошков 200
7.3 Заключение 203
Заключение 204
Список использованных источников 207
