Статический разрядник

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»964821 (61) Дополийтельиое к авт. свид-ву— 51 М Кл з (22) Заявлено 28. 11. 80 (21) 3210175/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Н 01 Т 19/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

t (53) УДК 621. 316..933 (088.8) е

Опубликовано 071082 Бюллетень ¹ 37

Дата опубликования описания 071082 (72) Авторы изобретения

Ю,Б.Пейсахов, Ю.П.Ставров, В.И. и Г.Ф.Кузнецов мбощц.в В.К.Усаче ; О (й-" я

1 11.М ЕНТО 1 % техницец;др д итут 1 ЛЙОТЕЫ

Челябинский политехнический инс им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (54). СТАТИЧЕСКИЙ РАЗРЯДНИК

Йзобретение относится к устране-. нию электрических зарядов, возникающих, например, на поверхности летал тельных аппаратов при работе реактивных двигателей, а точнее к материалам для коронирующих электродов.

Необходимым элементом всех типов конструкций статических разрядников является коронирующий электрод, который может иметь различную конфигурацию и ориентацию.

Известны статические разрядники, у которых коронирующие электроды вы-: полнены в виде отдельных заостренййх или собранных в пучок металлических стержней из стабильного bio отношению к фазовым превращениям при нагреве атериала, в частности из нихрома (.1

Однако нихромовые электроды не обладают достаточной длительной прочностью, что существенно снижает срок службы разрядника.

Наиболее близким -к предлагаемому является статический разрядник, со.-" держащий металлический коронирующий электрод, который выполнен из нержавеющей аустенитной стали,(2J.

Однако эффективность коронироваи.. ния таких коронирующих электродов недостаточно высока вследствие высокого порога коронирования и относительно небольщих значений разрядного тока, Цель изобретения — повышение эффективности корбнирования.

Поставленная цель достигается тем что в статическом разряднике, содержащем металлический коронирующий электрод, коронирующий электрод выполнен из метастабильного сплава с .-.мартенситной структурой, температура начала обратного мартенситного прев,ращения которого выбрана не выше

500оС. о В предлагаемом разряднике при коронировании вследствие повышения температуры начала обратного мартенсит ного превращения в закаленном на мартенсит коронирующем электроде йротекает обратное мартенситное превращение. Реализация в момент коронирования электрода этого превращения, идущего по бездиффузионному сдвиговому механизму, сопровождается увеличени ем амплитуды низкочастотных колебаний атомом в узлах кристаллической решетки, что снижает работу выхода э электрона из металла. В результате обратного Г- с(,мартенситного превращения на поверхности метастабильного

9б4821 мартенситного электрода образуется микрорельеф. Рельеф создает íà поверхности коронирующего электрода множество микронеоднородностей, что способствует развитию экзоэлектронной эмиссии, в результате чего умень- 5 шается работа выхода электрона из металла и снижается порог коронирования разрядника при последующих циклах работы.

Изобретение опробовано на сплаве Н2бХ2 состава, вес.Ъ: N1 25,97; Cr

2,1; С - железо остальное, с температурой начала прямого Мй и обратно

ro Ан мартенситного превращения соот ветственно 30 и 325.С.и температурой конца обратного мартенситного превращения А, 500ОС, Предварительная термическая обработка корочирующего электрода, изго товленного в виде заостренного стержня диаметром 1 мм с радиусом закруглено ния 20 мкм из сплава Н26Х2 заключа ется в нормализации от температуры

1100ОС в течение 5 мин. После норма" лизации электрод находится в стабильном аустенитном состоянии и с не-25 го снимают вольт-амперную характерис- тику коронного разряда.

Затем этот электрод переводят в метастабильное состояние, подвергая обработке холодом в жидком азоте, 30 с целью реализации прямого" - Ы.мар тенситного превращения и приобретения электродом мартенситной структуры, Восле отогрева электрода до комнатноВ температуры с него повторно снимают 35 вольт-амперную характеристику коронного разряда. В момент коронирования, как показал эксперимент, температура на поверхности электрода становится выше температуры начала обратного 4() мартенситного превращения и в метастабильном электроде, имеющем мартенситную структуру, получает развитие обратное Ю- г мартенситное превращение.

На чертеже представлены полученные вольт-амперные характеристики коронного разряда, где кривая a — - стабильный аустенитный электрод, кривая бметастабильный мартенситный электрод.

5О

Как видно из представленных данных; перевод коронирующего электрода в метастабильное состояние по отноше- нию к обратному мартенситному превращенйю способствует снижению порога ко55 ронирования и увеличению разрядного тока.

Проводится также использование вольт-амперной характеристики коронирующего электрода таких же геометри.- 60 ческих размеров, изготовленного из углеродистой стали (позиция 10 ), закаленной на мартенсит, в которой распад мартенсита протекает по обыч- . ному диффузионному механизму. B э гом 65 случае не наблюдается повышения эффективности статического разрядника и вольт-амперная характеристика практически не отличается от полученной для стабильного аустенитного электрода (кривая а), Использование изобретения обеспечивает повышение эффективности коронирования статического разрядника, что выражается в снижении на 18% значения порога коронирования и увеличении в 1,9 раза максимального разрядного тока, повышение надежности и безопасности полета летательных аппаратов за счет увеличения эффективности коронирования статического раз-, рядника) снижение веса летательного аппарата вследствие уменьшения на нем количества разрядников.

Изобретение стало возможным благодаря обнаруженному явлению усиления эффекта коронирования (снижение порога коронирования и увеличение раз-. рядного тока ) в момент обратного мартенситного превращения, протекающего в закаленном коронирующем электроде.

Для достижения поставленной целиувеличения эффективности статического разрядника не обязательно использовать в качестве материала коронирующих электродов именно стали на

Fe-Ni-С основе с легирующими добавками хрома . Кроме этой стали имеется многочисленная группа сплавов, в которых наблюдается обратное мартенситное превращение:, Fe-Ni сплавы (при высоком содержании никеля ), медные сплавы (например, алюминиевые бронзы) титановые сплавы Т -Сг, Ti-Fe, Ti-Sn

Ti-Zr. В этих сплавах обратное мартенситное превращение имеет все признаки прямого.

Проводились также исследования коронирующих электродов из сплава.с

Мн выше комнатной температуры (Н23ЮЗХ2, М„=125ОС ). В этом случае наблюдалось аналогичное повышение эффективности коронирования статического .разрядника. Этот разрядник являлся разрядником многоразового действия, так как после завершения коронирования электрод, охлаждаясь до комнатной температуры претерпевал прямое т-ос(,мартенситное превращение и самопроизвольно возвращался в мартенситное состояние. формула изобретения

Статический разрядник, содержащий металлический коронирующий электрод, отличающийся тем, что, с цеЛью повышения эффективности коронирования, коронирующий электрод Bhlполнен из метастабильного сплава с мартенситной структурой, температура начала обратного мартенситного.

964821

Составитель E.Áo÷êîâà

Редактор Л.Алексеенко Техред С.Мигунова Корректор Л.Бокшан

Заказ 7677/38 Тираа 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб.,д.4/5 т

Филиал ЛПП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4 превращения которого выбрана не выме 500 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

Ô 1095044, кл. Н 1 Х, 1965.

2. Патент СНА У 3034020, 317-2, 1962,