Политехники создают альтернативную технологию получения ограничителей перенапряжения

0

Весной этого года Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ) поддержал 31 проект ученых ТПУ в конкурсе для молодых  исследователей «Мой первый грант». Один из победивших проектов — проект ассистента отделения электроэнергетики и электротехники ТПУ Юлии Шаненковой — «Разработка метода получения объемных оксидно-цинковых материалов с управляемыми электрическими характеристиками».

В рамках проекта ученые будут разрабатывать метод получения оксидно-цинковых наноструктурированных порошков и на их основе создавать объемные материалы с управляемыми электрическими характеристиками.

«Тема наших исследований — получение оксидно-цинковых материалов с такими характеристиками, которые позволят применять их для производства ограничителей перенапряжений (ОПН), — варисторов — взамен устаревших вентильных разрядников», — рассказывает Юлия.

По метеорологическим данным, в России в среднем за год такое явление, как гроза, происходит минимум 700 раз. Разряд молнии в момент удара достигает 200 тысяч ампер, а температура в точке его прохождения возрастает до 30 тысяч градусов Цельсия. Подобная сила тока, сопровождающаяся высоким напряжением, выводит из строя любое оборудование. Главное свойство ОПН — защита оборудования от различных перенапряжений в сети. Исследование политехников позволит улучшить качество и удешевить производство ограничителей перенапряжений.

Порошкообразный наноструктурированный оксид цинка синтезируется с помощью плазмодинамического метода, основными преимуществами которого являются простота и одностадийность технологического цикла, в результате которого сразу получается готовый продукт, не требующий дополнительной подготовки и обработки.

«Плюс нашего метода заключается в том, что нанодисперсный порошок мы не закупаем, а производим сами в лаборатории магнитно-плазменных технологий, на коаксиальном магнитно-плазменном ускорителе, разработанном профессором Александром Сивковым», — отмечает Юлия.

В настоящий момент в лабораторных условиях за один цикл удается синтезировать около 20 граммов нанодисперного оксида цинка. Сам процесс получения занимает порядка одной миллисекунды, а на сборку всей системы уходит не более часа.

Синтезируемый порошок может сразу использоваться для изготовления объемных образцов керамики. Размер и форма получаемых изделий может быть различной и задаваться с помощью пресс-форм.

«Основные задачи, которые мы должны выполнить в рамках гранта, — найти оптимальные пропорции фазового состава и количества допирующих добавок, а также исследовать режимы спекания, которые необходимы для достижения наилучших свойств», — рассказывает победитель конкурса.

Полученные результаты в итоге позволят создать альтернативную технологию получения ограничителей перенапряжения с управляемыми электрическими характеристиками за счет использования наноструктурированных порошков оксида цинка, полученных плазмодинамическим методом.

Источник: https://news.tpu.ru/news/2018/05/29/33132/



Оставить отзыв