Статический разрядник

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик оц 964821(22) Заявлено 28,11,80 (21) 3210175/24-07 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Н 01 Т 19/00 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий153 УДК 621,316, 933 (088 8) еОпубликовано 0710,82 Бюллетень Мо 37 Дата опубликования описания 071082зобретеии Челябинский политехническ кого комсомол(54). СТАТИЧЕСКИЙ РАЗРЯДНИК достаточно высока вследствие высокого порога коронирования и относительно небольщих значений разрядного токаЦель изобретения - повышение эффективности коронирования.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 500 оС. фВ предлагаемом разряднике при коронировании вследствие повышения температуры начала обратного мартенсит ного превращения в закаленном на мартенсит коронирующем электроде протекает 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 у-еемартенситного превращения на поверхности метастабильного Йзобретение относится к устранению электрических зарядов, возникающих, например, на поверхности летал тельных аппаратов при работе реактивных двигателей, а точнее к матери 5 алам 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 заостренййхили собранныхв пучок металлических 15стержней из стабильного по отношению к фазовым превращениям при нагреве атериала, в частности из нихрома 1Однако нихромовые электроды необладают достаточной длительной прочностью, что существенно снижает срокслужбы разрядника.Наиболее близким -к предлагаемомуявляется статический разрядник, со.-" 25держащий металлический коронирующийэлектрод, который выполнен из нержавЬщей аустенитной стали,12.Однако эффективность коронироваи.ния таких коронирующих электродов неВ.И.Т мбовща В.К.Усаче в йСОВ 3,"т1 И Ея геС.техт чир дитутБЛВОТдмартенситного электрода образуетсямикрорельеф. Рельеф создает на поверхности коронирующего электрода множество микронеоднородностей, чтоспособствует развитию экзоэлектронной эмиссии, в результате чего умень-шается работа выхода электрона из металла и снижается порог коронирования разрядника при последующих циклах работы.Изобретение опробовано на сплавеН 2 бХ 2 состава, вес.Ъ: М 1 2597; Сг2,1; С - железо остальное, с температурой начала прямого Мн и обратного А мартенситного превращения соответственно 30 и 325 С.и температурой конца обратного мартенситногопревращения А 500 ОС,Предварительная термическая обработка корочирующего электрода, изго"товленного в виде заостренного стержня диаметром 1 мм с радиусом закругленония 20 мкм из сплава Н 2 бХ 2 заключается в нормализации от температуры1100 ОС в течение 5 мин. После норма"лизации электрод находится в стабильном аустенитном состоянии и с не го снимают вольт-амперную характерис-тику коронного разряда.Затем этот электрод переводят вметастабильное состояние, подвергаяобработке холодом в жидком азоте, ЗОс целью реализации прямого" -ъЫ.мартенситного превращения и приобретенияэлектродом мартенситной структуры,Восле отогрева электрода до комнатноВтемпературы с него повторно снимают 35вольт-амперную характеристику коронного разряда. В момент коронирования,как показал эксперимент, температурана поверхности электрода становитсявыше температуры начала обратного 40мартенситного превращения и в метастабильном электроде, имеющем мартенситную структуру, получает развитиеобратное Ю-у мартенситное превращение.45На чертеже представлены полученныевольт-амперные характеристики коронного разряда, где кривая а - стабильный аустенитный электрод, кривая бметастабильный мартенситный электрод.5 ОКак видно из представленных данных; перевод коронирующего электродав метастабильное состояние по отноше-нию к обратному мартенситному превращенйю способствует снижению порога коронирования и увеличению разрядноготока,Проводится также использованиевольт-амперной характеристики коронирующего электрода таких же геометри.- 60ческих размеров, изготовленного изуглеродистой стали (позиция 10 ), закаленной на мартенсит, в которойраспад мартенсита протекает по обыч- .ному диффузионному механизму. В эгом 65 случае не наблюдается повышенияэффективности статического разрядника и вольт-амперная характеристикапрактически не отличается от полученной для стабильного аустенитногоэлектрода (кривая о),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 надежностии безопасности полета летательных аппаратов за счет увеличения эффективности коронирования статического разрядника) снижение веса летательного аппарата вследствие уменьшенияна нем количества разрядников.Изобретение стало возможным благодаря обнаруженному явлению усиленияэффекта коронирования (снижение порога коронирования и увеличение раз-.рядного тока ) в момент обратного мартенситного превращения, протекающегов закаленном коронирующем электроде.Для достижения поставленной целиувеличения эффективности статического разрядника не обязательно использовать в качестве материала коронирующих электродов именно стали наГе-М-С основе с легирующими добавками хрома. Кроме этой стали имеетсямногочисленная группа сплавов, в которых наблюдается обратное мартенситное превращение:, Ге-М сплавы ( привысоком содержании никеля ), медныесплавы (например, алюминиевые бронзы)титановые сплавы Т-Сг, Т-Ге, Т 1-5 пТ 1-2 г. В этих сплавах обратное мартенситное превращение имеет все приз"наки прямого.Проводились также исследованиякоронирующих электродов из сплава сМн выше комнатной температурыН 23 ЮЗХ 2, М=125 ОС ). В этом случаенаблюдалось аналогичное повышениеэффективности коронирования статического .разрядника, Этот разрядник являлся разрядником многоразового действия, так как после завершения коронирования электрод, охлаждаясь докомнатной температуры претерпевалпрямое у-смартенситное превращениеи самопроизвольно возвращался в мартенситное состояние,формула изобретенияСтатический разрядник, содержащий металлический коронирующий электрод,отличающийся тем, что, с цеЛью повышения эффективности коронирования, коронирующий электрод выполнен из метастабильного сплава смартенситной структурой, температура начала обратного мартенситного,з 76 ною аже Шемюю т тьилиал ППП "Патент", г. Умгород, ул,йроектна превращения которого выбрана не выме 500 С.ИсточникиинФормации, принятые во внимание при экспертизе/38 Тир ВНИЙПИ Государс по делам нзо 13035, Москва, 3