电场辅助阳极连接机制研究进展

介绍了电场辅助阳极连接方法与传统焊接方法相比所具有的优点，连接过程中所观测到的物理现象以及电场辅助阳极连接技术的应用。回顾了过去三十多年来对电场辅助阳极连接物理和化学机制方面的一些基础研究工作，将不同的观点作了比较，指出了目前在这一领域较为一致的看法和存在的分歧，最后还提出了具有研究意义的几个问题。     

阳极连接模型

假设阳极连接中玻璃的碱金属离子耗尽层内负电荷为均匀分布,建立了耗尽层生长模型,同时计算了耗尽层内电场强度分布以及金属阳极与玻璃之间的静电引力.结果表明,碱金属离子耗尽层厚度以连接时间的双曲正切函数形式增长;界面电场强度随连接时间单调上升,而耗尽层外的玻璃内电场强度单调下降;电场辅助阳极连接是否完成决定于待连接表面间是否形成紧密接触,而非电荷迁移量是否达到某一恒定值.与实验数据的比较表明,该模型是合理的.     

阳极连接模型

假设阳极连接中玻璃的碱金属离子耗尽层内负电荷为均匀分布，建立了耗尽层生长模型，同时计算了耗尽层内电场强度分布以及金属阳极与玻璃之间的静电引力。结果表明，碱金属离子耗尽层厚度以连接时间的双曲正切函数形式增长；界面电场强度随连接时间单调上升，而耗尽层外的玻璃内电场强度单调下降；电场辅助阳极连接是否完成决定于待连接表面间是否形成紧密接触，而非电荷迁移量是否达到某一恒定值。与实验数据的比较表明，该模型是合理的。     

阳极连接电流峰的一种可能机制

待连接表面间的紧密接触是实现阳极连接的必要条件,因此分析紧密接触面积演化特点非常重要.本文借助等效电路法,考虑玻璃弹性形变及阳极表面二维不平整度,计算了紧密接触面积和连接电流强度.结果表明,紧密接触面积经过一孕育期后迅速扩大,在待连接表面边缘扩展速率显著下降,连接电流存在一峰值.该电流峰是电场引起的电流衰减和紧密接触面积增大引起的电流上升竞争的结果.     

平行板电极间玻璃中的电场分布

讨论金属与玻璃阳极连接过程中由于碱金属离子迁移所引起的电场在玻璃内的分布.结果表明靠近金属阳极一侧玻璃中电场强度高达108V/m量级.     

基于物理缩比模型试验的舰船静电场特性分析

基于水下电场试验系统,测量和分析了模拟海水环境中舰船物理缩比模型的腐蚀相关静电场,考察了舰船静电场的分布特性,并对不同辅助阳极位置及输出电流强度情形静电场特征进行对比分析,为基于电场特征控制的舰船隐身设计提供理论参考.     

近海中不同数量补偿阳极的电场特性研究

在舰船上安装补偿阳极并外加电流是对舰船进行电场防护非常有效的方法。补偿阳极的数量、安装的位置、外加电流的大小等因素决定了舰船电场防护的效果。本文通过数学建模仿真分析了采用不同数量的补偿阳极时舰船周围水下电场的分布情况,得到了补偿阳极的数量对于舰船电场防护效果的关系。     

阳极连接电流峰的一种可能机制

待连接表面间的紧密接触是实现阳极连接的必要条件，因此分析了紧密接触面积演化特点非常重要。本文借助等效电路法，考虑玻璃弹性形变及阳极表面二维不平整度，计算了紧密接触面积和连接电流强度。结果表明，紧密接触面积经过一孕育期后迅速扩大，在待连接表面边缘扩展速率显著下降，连接电流存在一峰值。该电流峰是电场引起的电流衰减和紧密接触面积增大引起的电流上升竞争的结果。     

平行板电极间玻璃中的电场分布

讨论金属与玻璃阳极连接过程中由于碱金属离子迁称所引起的电场在玻璃内的分布。结果表明靠近金属阳极一侧玻璃中电场强度10^8V/m量级。     

基于物理缩比模型试验的舰船静电场特性分析

基于水下电场试验系统,测量和分析了模拟海水环境中舰船物理缩比模型的腐蚀相关静电场,考察了舰船静电场的分布特性,并对不同辅助阳极位置及输出电流强度情形静电场特征进行对比分析,为基于电场特征控制的舰船隐身设计提供理论参考。