Нанорозмірні продукти у процесах утворення з’єднання металевих поверхонь у разі зварювання тиском в середовищі вуглеводневих речовин

О. В. Жартовський$^{1}$, В. О. Маневич$^{2}$, І. Лапскер$^{3}$

$^{1}$Донбаська державна машинобудівна академія, вул. Академічна, 72, 84313 Краматорськ, Україна
$^{2}$‘Top Iso Engineering Ltd.’, Kannot Industrial Zone, 20 Ha-Yarok Str., Holon, Israel
$^{3}$Technological Institute, 52 Golomb, Holon, Israel

Отримано: 05.01.2020; остаточний варіант - 10.05.2021. Завантажити: PDF

Експериментально досліджено роль дисперсних частинок і вуглецевих наноутворень у процесі взаємодії поверхонь, що з’єднуються у разі зварювання тиском з використанням прошарку з вуглеводневих речовин. Встановлено, що у просторі між поверхнями, які з’єднуються електричним вибухом, в результаті хемічних реакцій утворюється нова структура з високою електропровідністю. Вона існує малий проміжок часу і розкладається під дією нагрівання, спричиненого проходженням електричного струму. З використанням методів електронної та оптичної мікроскопії вивчено будову нанопродуктів, що утворюються між з’єднуваними поверхнями. Встановлено експериментальним шляхом, що проміжною структурою є вуглецеві нанотрубки. Показано, що електровибухові та електромагнетні явища в зварюваному стику, які супроводжують цей процес, активують дифузійну здатність з’єднуваних поверхонь. Процес здійснюють за температур нижчих за температури топлення зварювальних матеріалів.

Ключові слова: зварювання тиском, вуглеводневі речовини, електричний вибух, нанотрубки, дифузія, електричний струм.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v43/i09/1195.html

PACS: 62.23.St, 62.50.Ef, 81.05.Bx, 81.05.U-, 81.07.De, 81.20.Vj


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. Н. Ф. Казаков, Диффузионная сварка материалов (Москва: Машиностроение: 1976), с.312.
  2. М. Л. Финкельштейн, Диффузионная сварка в жидких средах (Москва: Металлургия: 1978) с. 64.
  3. С. П. Кочармин, А. П. Семенов, Н. В. Гузев, Способ сварки давлением и машина для его осуществления: Авторское свидетельство СССР 4975280. В23К 11/02 (Опубл. 1979 г.).
  4. Н. Б. Демкин, Контактирование шероховатых поверхностей (Москва: Наука: 1970), с.277.
  5. А. Е. Борисевич, С. Л. Черкас, Журнал технической физики, 82, № 10: 58 (2012).
  6. Н. И. Алексеев, С. В. Половцев, Н. А. Чарыков, Журнал технической физики, 76, № 3: 57 (2006).
  7. Ю. С. Буранова, Труды МФТИ, 3, № 3: 30 (2011).
  8. П. Харрис, Углеродные нанотрубы и родственные структуры. Новые материалы XXI века (Москва: Техносфера: 2003), с. 336.
  9. С. В. Мищенко, А. Г. Ткачев, Углеродные наноматериалы. Производство, свойства, применение (Москва: Машиностроение: 2008), с. 320.
  10. А. В. Гец, В. П. Крайнов, ЖЭТФ, 150, № 6 (12): 1246 (2016). Crossref
  11. Ю. В. Гуляев, Н. И. Синицын, Г. В. Торгашов, А. И. Жбанов, И. Г. Торгашов, С. Г. Савельев, Радиотехника и электроника, 48, № 11: 1399 (2003).
  12. М. Ю. Васильков, Ф. С. Федоров, Н. М. Ушаков, С. Ю. Суздальцев, Письма в ЖТФ, 41, № 1: 57 (2015).
  13. А. В. Елецкий, Успехи физических наук, 172, № 4: 401 (2002). Crossref
  14. С. В. Булярский, А. А. Дудин, А. В. Лакалин, А. П. Орлов, А. А. Павлов, Р. М. Рязанов, А. А. Шаманаев, Журнал технической физики, 88, № 6: 921 (2018). Crossref
  15. В. В. Комаров, А. М. Попова, И. О. Стурейко, Л. Шмидт, Х. Юнгклас, ВМУ. Серия 3. Физика. Астрономия, № 1: 3 (2013).
  16. И. А. Андрияш, В. Ю. Быченков, В. Ф. Ковалев, Письма в ЖЭТФ, 87, № 11: 72 (2008). Crossref
  17. A. Heidenreich, J. Jortner, and I. Last, Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103: 589 (2006). Crossref
  18. В. Г. Мягков, Доклады Академии наук, 392, № 1: 54 (2003).
  19. А. А. Мхитарян, Хим. журнал Армении, 59, № 11: 42 (2006).