авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

Повышение термических и механических характеристик ферритометаллических узлов электровакуумных приборов

-- [ Страница 3 ] --

Изменения мощности системы нагрева задавались изменением температуры на внешней поверхности экрана (рис. 8). Анализировалась температура на ферритовых деталях для верхней и нижней поверхностей, а также среднего сечения. Результаты расчета приведены на рис. 10, а, б, в, г для оснастки с молибденовым экраном с толщиной стенки S=8 мм. Анализ полученных результатов показывает, что ферритовая деталь нижнего набора находится в худших условиях по сравнению с верхним и средним наборами. Градиент температур в наихудшем (нижнем участке графика) составляет для феррита верхнего набора – 19 С; среднего набора – 24 С; нижнего набора – 35 С. Скорость изменения температуры на нижнем феррите наибольшая (наблюдается резкий излом на графике). Учитывая обсужденные моменты, проводился поиск конструкции технологической оснастки уменьшающей или исключающей градиент температур на ферритовых деталях. Получены удовлетворительные результаты для конструкции, приведенной на рис. 9. Результаты расчета для данной конструкции приведены на рис. 10, д, е.

1 – экран из молибдена; 2 – пуансон из молибдена; 3 – кольцо из керамики; 4 – верхний и нижний упоры
из нержавеющей стали; Вф – ферритовый диск
в верхнем наборе деталей; Сф – ферритовый диск
в среднем наборе деталей; Нф – ферритовый диск
в нижнем наборе деталей
Рис. 9. Схема технологической оснастки
а б в

г д е
Рис. 10. Зависимости изменения температур на ферритовых деталях
в технологической оснастке рис. 9 (а – экран, б – верхний феррит, в – средний феррит, г – нижний феррит) и рис. 10 (д – верхний феррит, е – нижний феррит)

Видно резкое уменьшение градиентов температур на ферритовых деталях: для верхнего набора – 4 С; нижнего набора – 8,5 С. Существенно улучшена плавность изменения температур, что уменьшает риск разрушения ферритовых деталей.

В результате возможно использования больших скоростей нагрева для конструкции технологической оснастки приведенной на рис. 9. Предложено пропорциональное (по градиентам и скоростям охлаждения) увеличение скорости остывания до Vо=0,12 С/с, что позволяет сократить операционное время выполнения диффузионного соединения на 1.2 часа (23%).

В пятой главе приведены результаты испытаний ФМУ различных размеров (0,3; 0,5; 2,5 см3) выполненных по технологическим параметрам, определенным по разработанной нейросетевой модели диффузионного соединения.

ФМУ выдержали все термоциклические, вибрационные и динамические (одиночные удары) нагрузки, предъявляемые к ЭВП СВЧ (испытания проводились на ЗАО НПК «Феррит-Квазар»).

ФМУ, выполненные на основе диффузионного соединения, применялись при создании первых мощных широкополосных ЛБВМ дециметрового диапазона со встроенными ферритовыми элементами (рис. 11).

В процессе создании ферритового вентиля, встраиваемого в узел замедляющей системы ЛБВМ и имеющего значительную длину, для уменьшения остаточных напряжений в ферритах, вентиль изготавливался из нескольких коротких составных частей (рис. 12). Узлы крепятся к анодной крышке прибора пайкой медно-серебряным припоем.

Испытания в динамическом режиме ЛБВМ с ферритовым вентилем, встроенным в вакуумную полость, показали значительное улучшение выходных параметров прибора. Введение вентиля внутрь лампы наиболее благоприятно сказалось на устойчивости ее работы.

 Конструкции малогабаритных -80
Рис. 11. Конструкции малогабаритных ферритометаллических узлов. 1 – ферритовый элемент; 2 –- прокладка из меди МБ; 3 – компенсатор термических напряжений из псевдосплава МД (медь + молибден) Рис. 12. Фотография узла замедляющей системы ЛБВМ с ФМУ

Результаты испытаний приборов в динамическом режиме подтверждают преимущества разработки ЛБВМ с ферритометаллическим внутриламповым вентилем.

Заключение и основные выводы по работе

На основании выполненных исследований решена актуальная научная задача, заключающаяся в разработке технологии диффузионного соединения феррогранатов с медью для широкого диапазона размеров ферритовых деталей, которые могут использоваться в ферритовых и электровакуумных приборах.

1. Определены температурные интервалы стабильности химического (фазового) состава феррогранатов и феррошпинелей при нагреве в вакууме 1·10-3 Па: для феррогранатов – до 1436 С; для никелевой феррошпинели – до 1042°С; для магниевой феррошпинели – до 863°С.

2. Установлено, что в контакте феррошпинель-медь при нагреве в вакууме 10-3Па в интервале температур 9001000 0С образуется оксид Сu2O за счет выделения кислорода из объема феррита, который определяет прочностные свойства диффузионного соединения указанных материалов.

3. Учитывая выявленные особенности поведения феррошпинелей в условиях нагрева в вакууме, они не могут использоваться для изготовления ФМУ электровакуумных приборов.

4. Разработаны аналитические модели теплопроводности ФМУ выполненных клейкой, пайкой и диффузионным соединением, которые позволяют определить максимальные температуры их нагрева при заданных значениях поглощенной ферритами мощности СВЧ-сигнала (2030 Вт/см3) в зависимости от толщины ферритовых деталей, а также показать, что теплопроводность диффузионных соединений на 812% больше по сравнению с клеевыми соединениями/

4. Впервые разработана нейросетевая модель технологического процесса диффузионного соединения феррогранатов с медью, учитывающая размеры ферритов на основе статистической модели Вейбулла и обеспечивающая получение ФМУ с прочностью на сдвиг в интервалах 200650 кПа.

6. Изготовлены экспериментальные образцы диффузионных соединений гексаферрита бария марки 03СЧФ2В1 с медью, при значениях технологических параметров (T=1005°C; P=1,7·104 кПа; t=16,4 мин; объем ферритовых деталей – 0,3 см3; скорость остывания ФМУ Vос=0,2 °C/с), выбор которых осуществлен по разработанной нейросетевой модели для феррогранатов.

7. Методами численного моделирования (программный пакет SolidWorks) исследованы конструкции технологической оснастки для выполнения диффузионных соединений ФМУ, найдены конструктивные решения позволяющие сократить градиент температур на ферритовых деталях с 1935 до 510°C, что позволяет повысить скорость остывания с 0,08 до 0,12°C/с и сократить операционное время на 1,2 часа (23%).

8. Изготовлена и испытана первая в стране мощная широкополосная ЛБВМ дециметрового диапазона с ферритовым вентилем встроенным в узел замедляющей системы в НИИ «Алмаз», результаты испытания прибора изготовителем приведены в актах внедрения.

9. Разработанные технологии диффузионных соединений феррогранатов, 30СЧ3, 40СЧ4, 30СЧ6, 10СЧ6 с медью М0б используются в ЗАО НПК «Феррит-Квазар» при изготовлении ферритовых приборов.

Содержание диссертации изложено в следующих работах:

В изданиях, рекомендуемых ВАК РФ

  1. Куц, Л.Е. Влияние термовакуумной обработки на свойства ферритовых материалов / Л.Е. Куц, О.Ю. Жевалев, Н.М. Котина, Г.В. Конюшков // Вакуумная техника и технология. – 2011. – Т. 21. – №2. – С. 74.
  2. Куц, Л.Е. Создание механически прочных соединений металлов с различными видами ферритов / Н.М. Котина, О.Ю. Жевалев, Л.Е. Куц, Е.А. Донец // Вестник Саратовского государственного технического университета. – 2011. – №2 (56). Вып. 2. – С. 168-170.
  3. Куц, Л.Е. Изменение свойств ферритовых материалов при нагреве в вакууме / Л.Е. Куц, О.Ю. Жевалев, Н.М. Котина, В.Г. Конюшков // Вакуумная техника и технология. – 2011. – №4. Т. 21. – С. 237-238.
  4. Куц, Л.Е. Особенности крепления ферритовых элементов на металлических корпусах радиоэлектронных приборов / О.Ю. Жевалев, Г.В. Конюшков, Л.Е. Куц // Антенны. – 2011. – №11. – С. 68-71.

В других изданиях

  1. Куц, Л.Е. Проблемы диффузионной сварки гексаферритов с металлами / Л.Е. Куц, С.В. Семенов, О.Ю. Жевалев // Быстрозакаленные материалы и покрытия – 2009: сб. тр. 8-й Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием. – М.: МАТИ, 2009. – С. 325-330.
  2. Куц, Л.Е. Особенности анализа свариваемости металлосплавных двухфазных катодов мощных электровакуумных приборов при диффузионной сварке / С.В. Семенов, Л.Е. Куц, А.О. Жевалев // Быстрозакаленные материалы и покрытия – 2010: сб. тр. 9-ая Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием. – М.: МАТИ, 2010. – С. 330-336.
  3. Куц, Л.Е. Анализ изменения давления кислорода в контакте феррит-металл в условиях процесса диффузионной сварки / Л.Е. Куц, А.О. Жевалев, Н.М. Котина // Быстрозакаленные материалы и покрытия – 2010: сб. тр. 9-й Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием. – М.: МАТИ, 2010. – С. 326-329.
  4. Куц, Л.Е. Теплопроводность сварных, паянных и клеевых соединений для феррито-металлических узлов / Н.М. Котина, Л.Е. Куц, А.О. Жевалев, В.Г. Конюшков // Системы обеспечения тепловых режимов преобразователей энергии и системы транспортировки теплоты: материалы II Всерос. науч.-практ. конф – Махачкала: Изд-во Дагестан. ГТУ, 2010. – С. 28-31.
  5. Куц, Л.Е. Вакуумная установка для диффузионной сварки металоферритовых узлов / К.А. Романченко, Н.И. Кузнецов, О.Ю. Жевалев, Л.Е. Куц // Вакуумная техника и технология: материалы V Рос. студ. науч.-техн. конф. – Казань: Изд-во КГТУ, 2011. – С. 132-133.
  6. Куц, Л.Е. Вакуумно-термическое воздействие параметров диффузионной сварки на магнитные свойства ферритов / К.А. Романченко, Н.И. Кузнецов, О.Ю. Жевалев, Л.Е. Куц // Вакуумная техника и технология: материалы V Рос. студ. науч.-техн. конф. Казань: Изд-во КГТУ, 2011. – С. 44-45.
  7. Куц, Л.Е. Разработка вакуумного оборудования со световым нагревом для пайки и диффузионной сварки деталей и узлов машин / Н.М. Котина, Л.Е. Куц, В.В. Вязовский, А.Г. Пшеничный, А.В. Райко // Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технической оснастки от нано- до макроуровня: материалы XIII Междунар. науч.-практ. конф.: в 2 ч. Ч. 2. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2011. – С. 180-182.
  8. Куц, Л.Е. Магнитные свойства феррогранатов в условиях процесса диффузионной сварки в вакууме / Л.Е. Куц, О.Ю. Жевалев, Н.М. Котина, А.О. Жевалев // Вакуумная наука и техника: материалы XVIII науч.-техн. конф. с участием зарубежных специалистов. – М.: МИЭМ, 2011. – С. 3.
  9. Куц, Л.Е. Нейросетевая модель процесса диффузионной сварки ферритов с металлами / Л.Е. Куц, О.Ю. Жевалев, Н.М. Котина // Быстрозакаленные материалы и покрытия – 2011: сб. тр. 10-й Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием. – М.: МАТИ, 2011. – С. 351-354.
  10. Куц, Л.Е. Создание феррито-металлических узлов с заданными магнитными характеристиками / Н.М. Котина, А.М. Рыженко, Л.Е. Куц // Быстрозакаленные материалы и покрытия – 2011: сб. тр. 10-й Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием. – М.: МАТИ, 2011. – С. 379-381.

Подписано в печать 02.05.12 Формат 6084 1/16

Бум. офсет. Усл. печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 82 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, Саратов, Политехническая ул., 77

Отпечатано в Издательстве СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77

Тел.: 24-95-70; 99-87-39, е-mail: izdat@sstu.ru



Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.