1 攀枝花学院 数学与计算机学院, 四川 攀枝花 617000
2 四川大学 电子信息学院, 成都 610065
采用电爆炸法制造纳米金属颗粒。分析了铜丝在电爆炸过程中的物态变化，即从固态、液态、气态到离子态；同时理论研究了纳米铜粉粒径大小及分布、成分组成与爆炸时的能量、铜丝的直径和铜丝长度的关系；定义了粒径均匀度，通过粒径平均大小和粒径均匀度比较，分析了纳米粒径的大小分布情况；通过X射线衍射仪(XRD)，透射电子显微镜(TEM)对电爆炸制造出的纳米铜颗粒做了测定与定量分析。结果表明：铜粉的主要成分由氧化铜、氧化亚铜及单晶铜组成，各成分所占比例与爆炸缸内的真空度相关。纳米金属微粒的粒径平均值、粒径均匀度与铜丝长度、直径、充电电压、放电时间等因素相关。
电爆炸 铜丝 纳米粉 物相分析 electric explosion copper nanometer powder phase analysis
1 四川大学 原子与分子物理研究所, 成都 610065
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
建立了玻璃包覆纯铜丝快速冷却过程温度场的有限元计算模型，模拟得出了冷却过程丝线横断面的温度分布图及节点温度随时间的变化关系。研究了冷却水温度、水流速度对玻璃包覆纯铜丝冷却效果的影响。结果表明:快冷时玻璃层内的温差最大可达45 K/μm，铜芯内温差最大为0.12 K/μm;随着冷却水流速增大,冷却效果增强，流速达到0.5 m/s时冷却能力饱和;冷却水温在283～303 K范围内变化时,冷却效果基本不变。
玻璃包覆 纯铜丝 温度场 数值模拟 glass coated pure copper wire temperature field numerical simulation
对μs脉冲电压作用下铜丝水中电爆炸的能量沉积过程进行了实验研究，利用自积分Rogowski线圈和电阻分压器分别测量铜丝电爆炸时的电流和电压。利用测量电压波形确定了熔融起始、熔融结束、汽化起始和击穿时刻点，将铜丝电爆炸划分成熔融、液态和汽化3个阶段。通过数学方法计算了3个阶段和击穿前的沉积总能量。通过实验和计算，分析了电路参数，包括放电电压和回路电感，以及铜丝特性，包括铜丝长度和直径，对铜丝电爆炸过程中3个阶段和击穿前沉积总能量的影响。结果表明：在μs脉冲电压作用下，放电电压、回路电感、铜丝长度和直径对熔融阶段能量沉积影响较小，但对液态和汽化阶段能量沉积影响较大，通过调节电路参数提高电流上升速率，可以显著提高汽化和击穿前的沉积能量。
水中电爆炸 铜丝 能量沉积 熔融 液态 汽化 underwater electrical explosion copper wire energy deposition melting liquid state vaporization
