Вплив електромагнітних полів різних частотних діапазонів на дифузію в електропровідних матеріалах
Вантажиться...
Дата
2019
Автори
Колесник, І. А.
Kolesnyk, Ihor A.
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Анотація. У статті йдеться про особливості дифузійних процесів при нагріванні електропровідних матеріалів. Метою роботи є зіставлення й оцінка впливу ультрафіолетового (УФ), мікрохвильового (МВ) та інфрачервоного (ІЧ) випромінювання на дифузійні процеси при нагріванні електропровідних матеріалів. Підставою для проведення математичного й експериментального досліджень було порівняння величини енергії кванта у разі різних частотних діапазонів випромінювання. Продемонстровано, що енергія кванта при УФ випромінюванні є достатньою для активації вимушеного випромінювання. Це призводить до виділення додаткового тепла і до прискорення процесу нагрівання. Математична частина роботи полягає у побудові рівняння теплового балансу, яке враховує такі складники: тепло, виділене випромінювачами; тепло, поглинене порошковою заготовкою; тепло, яке виникає за рахунок томсонівського розсіювання та втрати тепла. За допомогою цього рівняння можна знайти тривалість нагрівання будь-якого електропровідного матеріалу до заданої температури. Експериментальна частина роботи потребувала створення установки, обладнаної ультрафіолетовими випромінювачами, для порівняльного аналізу з існуючою муфельною піччю. З метою проведення достовірних експериментів створена установка мала однаковий об’єм робочої камери з існуючою муфельною піччю й однакову потужність. Розрахункові дані тривалості нагріву до температури 873 К істотно відрізнялися: вакуумна муфельна піч (ІК випромінювання) – 920 с; вакуумна установка, обладнана УФ випромінювачами – 371 с. У роботі обґрунтовується ефективність і економічна доцільність використання УФ випромінювання в процесах нагрівання металевих порошків. Результати: доведено перевагу ультрафіолетового випромінювання над інфрачервоним і мікрохвильовим випромінюванням у процесі нагрівання металевих заготовок. Наукова новизна: використання електромагнітного випромінювання УФ діапазону в процесах нагрівання електропровідних матеріалів дозволяє значно скоротити тривалість нагрівання заготовки та технологічного циклу загалом. Практична значимість: матеріали цієї роботи можуть бути використані з метою підвищення ефективності та прискорення такого технологічного процесу, як спікання металевих порошків.
Опис
Колесник, І. А. Вплив електромагнітних полів різних частотних діапазонів на дифузію в електропровідних матеріалах = The influence of electromagnetic fields different frequency bands on diffusion processes in electroconductive materials / І. А. Колесник // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2019. – № 3 (477). – С. 35–43.
Ключові слова
енергія кванта, випромінювання, дифузія, енергетичний рівень, томсонівсььке розсіювання, тепловий баланс, перетин переходу, quantum energy, radiation, diffusion, energy level, Thomson scattering, thermal balance, cross section of the transition