Composite Cu-Cr materials under thermal action of electric arc discharge plasma

Abstract

The results of optical emission spectroscopy (OES) investigation of plasma of electric arc discharges in steadystate mode between Cu-Cr composite electrodes, manufactured at different sintered temperatures: 750, 850, 950 or 1050 °C, is presented. In particular, the impact of sintering temperature on erosion resistanceof such composite materials, which was determined in indirect manner by estimation of metal vapours content in the midsection of discharge gaps, is studied by the analysis of plasma parameters. These contents were calculated in assumption of local thermodynamic equilibrium (LTE) on the base of experimentally obtained radial distributions of plasma temperature and electron density.

Представлено результати дослідження плазми дугових розрядів у стаціонарному режимі методами оптичної емісійної спектроскопії (ОЕС) між електродами з Cu-Cr-композитних матеріалів, виготовлених при різних температурах спікання: 750, 850, 950 та 1050 °С. Зокрема, на основі аналізу параметрів плазми досліджено вплив температури спікання на ерозійну стійкість таких композиційних матеріалів, яка визначалась у непрямий спосіб – шляхом оцінки вмісту парів металів у середньому перерізі розрядних проміжків між електродами. Розподіли вмісту парів металів були розраховані в припущенні локальної термодинамічної рівноваги на основі експериментально одержаних радіальних розподілів температури плазми і електронної концентрації.

Представлены результаты исследования плазмы дуговых разрядов в установившемся режиме методами оптической эмиссионной спектроскопии (ОЭС) между электродами из Cu-Cr-композитных материалов, изготовленных при различных температурах спекания: 750, 850, 950 и 1050 °С. В частности, на основе анализа параметров плазмы исследовано влияние температуры спекания на эрозионную стойкость таких композиционных материалов, которая определялась косвенным способом ‒ путем оценки содержания паров металлов в среднем сечении разрядных промежутков между электродами. Распределения содержания паров металлов были рассчитаны в предположении локального термодинамического равновесия на основе экспериментально полученных радиальных распределений температуры плазмы и электронной концентрации.