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浅析齿轮齿面电蚀的机理研究

  放电热蚀这个阶段也可以分成三个小的阶段:通道的形成、通道膨胀与气泡形成、通道位形平衡与气泡扩展。

  (1)通道的形成。当雪崩式电离从阴极齿面发展到阳极齿面时,齿面间的润滑油介质就被击穿,并形成了放电通道。此时,由于电场和加热的双重作用下,将有大量的电子从阴极齿面的凸峰发射出来,通过放电通道到达阳极齿面,同时通道中也有正离子奔向阴极齿面,使电流剧增。这时可以看到阴极齿面和阳极齿面的局部金属气化抛出。放电通道的建立过程,实际上是逐步离化的过程,它使极间的电导逐渐增大,电流急速上升,而齿面间的极间电压开始下降。所建立的放电通道则是高温、高压、高度电离的气体,即等离子体。它是由大体上等量的正离子和自由电子构成,并与蒸气、热解产生的气体以及金属蒸气混合在一起。

  (2)通道的扩展与气泡的形成。放电通道一旦形成,放电的全部能量将沿此通道释放在间隙中,形成一个高温热源。在放电初期,由于通道中带电离子密度甚高而产生很高的压力,使通道以每秒数百米的速度向外扩展,并形成强烈的冲击波向外传播。但是,由于润滑液体介质的惯性作用,加上放电电流所产生的电磁约束力的作用,通道的扩展受到很大的限制,致使通道截面直径很小,电流密度甚高。而受正负带电粒子流轰击的阴极齿面和阳极齿面在承受着很高的冲击压力,使放电点附近的局部金属加热成过热金属,成为超过正常压力下沸点的液态金属。正因为放电通道还受到自身磁场的约束作用,通道的扩展速度将会远小于中性气体的扩展速度,其结果将导致放电通道与中性气体的界面分离,即在通道周围形成气泡。

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