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粉体の大電流放電現象への適用に関する研究

粉末在大电流放电现象中的应用研究

基本信息

批准号：
10875062
负责人：
石井彰三
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

放電空間に毎回同一量の粉体を供給するために,粉体を帯電させ静電力によりその供給量を制御し,自由落下により粉体を電極間へ供給する方式を開発した。平板-傾斜型の供給用電極を用いることで,100回以上にわたって同一量の粉体の供給が可能となった。この際,粉体は100μm程度のものを用いた。この粉体供給装置を用い,樹枝状と球状の粉体を直流電圧が印加された放電電極間へ供給し,真夜中での絶縁破壊電圧の低下について検討した。粉体のないときに比べ,球状粉を供給した場合は変化がなかったのに対し,樹枝状粉を供給した場合は50%程度に低下した。これは,樹枝状粉には多くの突起があり電界の集中が起こるためと考えられる。粉体の放電への影響や進展過程について検討するために,真夜中での分光測定を行った。この際,粉体流と放電電流路を制限するために,キャピラリー状のテフロンを用いた。放電光の時間積分,波長分解測定を行ったところ,CuI,CuII,CuIIIの線スペクトルが観測され,粉体はプラズマ中で高電離状態となっていることが確認された。また,放電の進展過程を検討するために電極物質であるタングステン,キャピラリーを形成するフッ素,銅粉体からの発光線スペクトルの時間分解測定を行った。その結果,放電の初期段階では,タングステンを媒質とした絶縁破壊が支配的となり,その後アーク柱が拡散することによりフッ素を気化させ,さらにこの高温プラズマからの熱伝導により粉体の表面が溶融しプラズマ化することが分かった。粉体プラズマにより電極に付着した生成物をSEM写真で観測したところ,100nm以下のサイズの超微粒子が無数に観測された。電流のピーク値やパルス幅,立ち上がり時間などの放電パラメータを制御することにより,任意の超微粒子の生成が可能になる可能性もあり,材料技術などへの応用が期待される。

The same amount of powder is supplied in the air space, and the supply amount of powder is controlled by electrostatic force, and the supply mode of powder between electrodes is opened. The flat plate-inclined electrode can supply the same amount of powder more than 100 times. At this time, the powder is 100μm in size and can be used in the same way. In the application of this powder supply device, dendritic and spherical powders are supplied with DC voltage between electrodes, and the voltage is reduced in the middle of the night. Powder supply is lower than that of spherical powder supply, and dendritic powder supply is lower than that of dendritic powder supply.これは,树枝状粉には多くの突起があり电界の集中が起こるためと考えられる。The influence of powder on the process of particle deposition is discussed in detail, and the spectrometric measurement is carried out in the dark. At this time, the powder flow and discharge current path are limited, and the powder flow and discharge current path are used. Time integration, wavelength decomposition determination of CuI, CuII,CuIII line selection, determination of high ionization state of powder The time decomposition of copper powder in the process of electrode material formation was studied. As a result, in the initial stage of the process, the particles were dissolved in the medium and then dispersed in the medium. The particles below 100nm were measured by SEM. Current values and amplitudes are different in time and in control, and it is possible to generate arbitrary ultra-fine particles.