Исследование и разработка плазменной техники для перспективных технологий с использованием низкотемпературной (термической) плазмы. Исследование физических процессов в электродуговых системах генерирования плазмы.

Объектом исследования являются образцы плазменной техники на основе низкотемпературной (термической) плазмы. Целью работы является исследование физических процессов при горении дугового разряда в камере электродуговых устройств, разработка и исследования плазменных систем на их основе. В процессе работы проводились теоретические и экспериментальные исследования плазмохимических процессов и физических устройств (генераторов плазмы) для получения карбидных тугоплавких материалов. При этом выполнена модернизация установок для плазмохимического синтеза ультрадисперсных материалов с целью оптимизации получения наноразмерных карбидов вольфрама. При проведении исследований осуществлены натурные эксперименты с регистрацией параметров в режиме реального времени. Полученные в ходе синтеза материалы были исследованы методом рентгенофазовой дифрактометрии, элементный состав и морфологию образцов исследовали методом сканирующей электронной микроскопии. В результате были получены экспериментальные данные по работе генераторов плазмы переменного тока при изменении конструктивных параметров, состава газа, времени и режимов работы плазмохимической установки, получены образцы, в составе которых определяются элементы, позволяющие судить об образовании ультрадисперсного карбида вольфрама. Разработана модель формирования малых кластеров в горячей струе паров благородных металлов и инертного газа, расчетов газодинамических параметров струи, истекающей в вакуум, а также оценка используемых параметров модели кластерообразования с точки зрения соответствия результатов расчетов экспериментальным данным. Выполнены спектральные измерения с адекватным пространственным и временным разрешением для построения профилей параметров в факеле высоковольтного плазмотрона. Были получены новые экспериментальные данные по пространственному распределению температуры дугового столба высоковольтного плазмотрона с учетом их изменения в течение периода колебания тока дуги для расхода воздуха 1 г/с. Колебания температуры в дуговом столбе в течение периода колебания тока достигают значений порядка 1000 К в диапазоне абсолютных значений до 5500 К, что согласуется с теоретическими расчетами.