铜镍合金丝电爆炸放电特性与时空演化行为

摘要：

脉冲电流驱动金属丝电爆炸可产生具有较高能量密度的等离子体,并伴随脉冲电磁辐射、强冲击波等效应,广泛应用于Z箍缩、电热化学武器、油气助采等领域;与纯金属相比,合金具备电阻率高、成分可调、相变复杂等特点,在电爆炸效应参数的调控方面具有很大潜力.开展了大气空气介质中铜、镍、铜镍(康铜)丝在微秒时间尺度电脉冲作用下电爆炸实验研究,通过放电参数与自辐射图像诊断,获取电爆炸过程放电参数与时空演变的特性规律,得到脉冲电流作用下合金电爆炸在相变与等离子体方面的特征.实验发现,在电爆炸早期,铜镍合金的高电阻率能够提高能量沉积效率:铜52％、镍74％、铜镍合金78％;而相爆开始后,合金丝负载则更接近纯镍丝负载性能.等离子体通道早期膨胀速率在5?mm/μs量级,随后迅速衰减;合金丝等离子体膨胀时间更久,击穿后平均电阻率上升缓慢,且等离子体辐射与金属爆炸产物在空间尺度上存在关联性.特别地,铜镍合金气溶胶分层同时具有横向和纵向特征(特征尺度10?1?mm),但整体较铜气溶胶更为均匀.

关键词：金属丝电爆炸、温稠密等离子体、光辐射、等离子体诊断、二元合金、纳米材料制备

所属期刊栏目：33

分类号：TM89(高电压技术)

资助基金：国家自然科学基金;中国博士后科学基金;国家重点实验室开放基金

在线出版日期：2021-07-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：84-90