Electro-explosive Properties of Ni-Fe Wire and Preparation of Ultra-fine Powder
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摘要: 利用非接触式丝电爆制粉装置制备了球形度良好、纯度高的镍铁超细粉，在氩气气氛中使用直径0.4 mm的镍铁丝在不同充电电压下进行实验，同步采集并分析镍铁丝电爆炸放电波形及沉积能量变化规律。建立了镍铁丝电爆炸过程中的时变非线性电阻模型，并与实验曲线进行对比分析；利用扫描电镜观察粉末形貌，分析镍铁丝电爆炸工艺参数对粉末形貌、粒径的影响。结果表明：随着充电电压的升高，放电波形及金属丝沉积能量峰值逐渐增大，沿面击穿时刻逐渐提前；在击穿前金属丝电阻模型与实验曲线符合程度良好；在充电电压为11~15 kV的工艺参数下，可制得球形度良好、粒径分布均匀且纯度较高的超细粉。Abstract: To prepare Ni-Fe ultrafine powder with good sphericity and high purity, a non-contact wire electrical explosion powder making device was used to conduct experiments, which were carried out in an argon atmosphere using 0.4 mm diameter Ni-Fe wire at different charging voltages. Simultaneously collecting and analyzing the waveform of electrical explosion discharge of Ni-Fe wire and the variation pattern of deposition energy. A time-varying nonlinear resistance model of Ni-Fe wire electrical explosion is developed and compared with the experimental curve for analysis to investigate the mechanism of Ni-Fe wire electrical explosion. The powder morphology is observed by scanning electron microscope to investigate the effect of Ni-Fe wire electrical explosion process parameters on powder morphology and particle size. The results show that the wire voltage, deposition energy and discharge circuit current peak gradually increase with the increase of charging voltage, and the breakdown moment along the surface is gradually advanced. The wire resistance model can reflect the actual resistance change, and the degree of compliance with the experimental curve is good. Superfine powder with good sphericity, uniform particle size distribution and high purity can be produced under the process parameters of charging voltage of 11-15 kV.
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超细镍铁合金粉体具有磁导率高和矫顽力低等优势，其球形度、粒径和纯度将直接影响产品的磁导率、催化性等相关性能，决定了镍铁合金产品的用途[1-6]。因此，在生产制备镍铁粉末的过程中，需要根据实际需求调整工艺参数，制备球形度良好、粒径分布均匀且纯度较高的金属超细粉末。
众多学者开展了对镍铁粉末制备的研究。镍铁超细金属粉末的制备方法：机械合金化[7]、液相还原法[8]、化学共沉淀[9]、溶胶-凝胶法[10]、电沉积法[11-12]以及气雾化法[1]等。机械合金化是将原材料的金属锭子，通过机械力粉碎成颗粒状的金属粉体。该方法制备的粉体化学组成比较均一，但是球形度无法保证。气雾化法能够制备球形度良好、纯度高的镍铁金属粉末，但是粉末粒径范围较宽。利用液相还原法、化学共沉淀、溶胶-凝胶法及电沉积法制备的镍铁粉末粒径分布均匀、分散性较好且性能稳定，但是使用了化学试剂，纯度不高、成本较高且易污染环境。
金属丝电爆炸法(Electrical Explosion of Wires, EEW)制粉简称“丝电爆制粉”，制备的粉末具有形貌好、分散性高且粒径分布范围窄等优势。此外采用电爆负载材料营造惰性气氛环境的方式可以得到不易氧化且纯度较高的金属超细粉末。金属丝电爆炸制粉是将脉冲大电流导入金属丝，使金属丝在欧姆加热的作用下快速经历相变并发生爆炸[13-14]，其爆炸产物在冲击波的作用下高速飞溅，经冷却沉降后形成超细粉末。利用该方法可制备球形度和分散性良好的超细粉，由于丝电爆过程不使用化学试剂，因此制备的超细粉纯度较高、生产成本较低且不污染环境。
采用丝电爆法可制备球形度良好且纯度较高的铜、铝等金属超细粉末[13, 15-16]，但是目前缺乏镍铁粉制备的相关研究。因此，本文对密闭爆炸腔抽真空后充入氩气，在营造的氩气气氛环境中，以镍铁丝为负载，采用丝电爆法制备镍铁超细粉。同步采集丝电爆放电波形，分析爆炸过程中放电波形及沉积能量变化规律；建立镍铁丝电爆炸过程中时变非线性电阻模型，将金属丝的实际电阻和理论计算值进行对比，探究金属丝负载电阻的变化规律及丝电爆相关机理；分析镍铁丝电爆炸工艺参数对粉末形貌、粒径的影响规律。理论分析与实验研究相结合，为丝电爆法制备镍铁超细粉的工业化应用提供解决方案。
1. 实验部分
1.1 丝电爆制粉装置
丝电爆制粉装置电路主要由充电回路(升压部分、整流电路)和放电回路(储能电容、隔离开关和负载金属丝等)组成。丝电爆电路及信号采集示意图如图 1A所示，D1为整流二极管，R为限流电阻，C为储能电容，R1和L1分别为电阻、电感。
充电回路中，220 V交流电经调压、整流后获得0~15 kV的高压直流电，存储到电容器中。丝电爆过程的关键信息包含在装置放电回路的电信号中，因此设计并搭建信号采集系统对丝电爆过程中的电信号进行采集和存储。由于电信号具有高频、高幅值的特征，采用高压探头和罗氏线圈分别测量丝电爆过程中的电压和电流信号，同时使用示波器对信号进行采集和存储。
为了计算丝电爆系统的分布参数，采用直径1.5 mm，长度66 mm的铜丝将高压电极与接地电极短接后进行实验，短接后金属丝与两电极之间气隙消失。设定电容器充电电压为9 kV，放电回路导通后，其等效电路如图 1B所示。Rs、Ls为隔离开关气隙电阻、电感；Rw、Lw为金属丝电阻、电感；i(t)为回路电流。实验过程中的短路电流波形如图 1C所示。
根据文献[17]所述方法计算放电回路总电阻R0和总电感L0：
R0=2(t2−t1)ln(A1/A2)C[4π2+ln2(A1/A2)], (1) L0=(t2−t1)2C[4π2+ln2(A1/A2)], (2) 其中，A1、A2为图 1C中电流在正半周期的2个峰值；t1、t2分别为电流第1.5周期以及前3.5周期的时间；储能电容C为8.88 μF。计算得R0为0.021 1 Ω，L0为0.65 μH。
经数字电桥测试，短路铜丝电阻Rw为0.635 Ω，电感Lw为0.005 8 μH。
Rs=s√2ap∫ts0i2(t)dt, (3) 其中，s为气隙间距(cm)；a为气体火花常数(空气中为0.1 MPa·cm2/(V2·s)，氩气中为0.22 MPa·cm2/(V2·s)[20])；i(t)为回路电流；p为大气压(0.1 MPa)；ts为气隙击穿时间(约为0.6 μs，图 1C)。
Ls=2dln(bc)=14d, (4) 其中，b和c分别为火花通道和回流导体半径。开关气隙电阻Rs为0.010 3 Ω、气隙电感Ls为0.002 8 μH。
R1和L1可由下式计算：
R1=R0−Rw−Rδ, (5) L1=L0−Lw−Lδ, (6) 计算得到R1为0.010 2 Ω，L1为0.641 4 μH。
1.2 金属丝沉积能量
沉积能量作为衡量金属丝电爆炸过程中爆炸效果的关键指标之一，具有重要的研究意义。计算公式为[23]：
W=∫t0UR(t)i(t)dt, (7) 其中，UR(t)为金属丝上的阻性压降；t为丝电爆过程的持续时间。
高压探头测得的电压U(t)由线路中的阻性压降UR1及感性压降UL1、金属丝与电极气隙间的阻性压降URδ(t)及感性压降ULδ(t)和金属丝的阻性电压URw(t)及感性压降ULw(t)组成。则U(t)为：
U(t)=URw(t)+ULw(t)+URδ(t)+ULδ(t)+UR1+UL1, (8) 其中，ULw(t)=Lwdi dt,ULδ(t)=Lδdi dt,UL1(t)=L1di dt。
则可改写为：
U(t)=URw(t)+Lwdi(t)dt+URδ(t)+Lδdi(t)dt+UR1(t)+L1di(t)dt, (9) 因此，金属丝的沉积能量W为：
W=∫T0(U(t)−Lwdi(t)dt−URδ(t)−Lδdi(t)dt−UR1(t)−L1di(t)dt)i(t)dt。 (10) 2. 结果与讨论
2.1 丝电爆制粉实验与电爆过程分析
采用自主研发的气体放电非接触式丝电爆装置，以直径0.4 mm、长度66 mm的镍铁丝(牌号为1J50)为负载，在储能电容为8.88 μF，充电电压U分别为11、13、15 kV的条件下开展丝电爆实验制备镍铁粉末。同步采集丝电爆过程中的电流、电压信号，计算金属丝阻性电压、电阻Rw(t)、沉积能量W以及回路电流i(t)，绘制这些物理量随时间变化的曲线(图 2)。随着充电电压的升高，金属丝阻性电压峰值逐渐增大，由10.2 kV增大到13.8 kV；回路电流峰值逐渐增大，由23 kA增加到36 kA；负载金属丝电阻峰值逐渐减小；随着初始储能的增加，金属丝的阻性加热效率逐渐增大，电阻达到峰值的时刻也有所提前；在电阻峰值时刻，金属丝的沉积能量由11 kV下的116.4 J升高到15 kV下的150.4 J。T1时刻，金属丝表面的蒸汽发生击穿现象。此时，通道电阻迅速下降，放电回路中的电流大部分流过旁路击穿通道，回路电流继续升高。由于流过金属丝的电流很小，金属丝所受磁压力下降，其液态内核最终发生失稳爆炸，阻性电压迅速降低。
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图 2 金属丝阻性电压、电阻、沉积能量及回路电流随时间变化曲线Figure 2. The curves of resistivevoltage, resistance, deposition energy and loop current of metal wire with time为了探究金属丝电阻与沉积能量之间的关系，计算并绘制上述实验条件下镍铁丝电阻随能量变化曲线(图 3)。W1、W2和W3分别为11、13、15 kV充电电压下电阻峰值时刻的沉积能量，分别为116.4、126.3、150.4 J。经计算，镍铁丝经历固态加热和熔化过程所需的能量约为87 J，完全汽化所需的能量为364 J。
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图 3 不同充电电压下金属丝电阻随能量变化曲线Figure 3. The variation curve of wire resistance with energy at different charging voltages在不同的充电电压下，击穿时刻镍铁丝的沉积能量均无法使金属丝完全汽化，爆炸产物为大量的金属熔滴和少部分金属蒸汽。此外，随着充电电压的增加，镍铁丝电阻峰值逐渐减小，击穿时刻金属丝的沉积能量逐渐增加，汽化程度逐渐增加，电阻变化率逐渐减小。因此，在不同充电电压条件下，丝电爆结束负载金属丝沉积能量不同，进而影响爆炸产物(即金属粉体)的粒径，需要根据对粉体粒径的需求来合理调整工艺参数。
2.2 金属丝时变非线性电阻模型
在丝电爆过程中，如果电容器初始储能充足，金属丝在欧姆加热的作用下将依次经历固态、液态以及气态等阶段。在上述过程中，金属丝的电阻将随时间发生复杂的非线性变化。金属丝电阻的变化将导致其阻性电压的改变，进一步影响能量沉积，并对粉末形貌和粒径产生相应的影响。因此，有必要对丝电爆过程中金属丝的时变非线性电阻进行深入研究，进而探究丝电爆过程的相关机理。众多学者探究了丝电爆过程中金属丝阻抗的变化特性[24-26]。BENNETT等[24-25]建立的金属丝电阻模型具有一定的准确率和应用价值, 在RLC电路的基础上，假设电爆炸过程中的能量损失可忽略，且电阻随温度线性变化，通过理论计算的方式建立了金属丝时变非线性电阻Bennett模型。该模型可以表示为：
R(t)=Rexp{Kt3[1−3(R1+R)t4L1+3(R1+R)2t220L21]}, (11) 其中，R(t)为金属丝理论电阻；R为常温下金属丝初始电阻。根据充电电压及金属丝参数，K关系式为：
K=163π2×βU2σ0ρcd4(L1+Lw)2, (12) 其中，β为电阻温度系数；U为充电电压；σ0、ρ、c及d分别为金属丝电导率、密度、比热容及直径。
对于直径为0.4 mm的镍铁丝，由式(12)计算可得，当充电电压为11 kV时，K=0.185 μs-3；当充电电压为13 kV时，K=0.258 μs-3；当充电电压为15 kV时，K=0.345 μs-3。
在实际电爆过程中，金属丝的电阻计算公式：
Rw(t)=URw(t)i(t), (13) 根据式(11)和式(12)，建立镍铁丝的电阻-时间模型，并与镍铁丝电爆实验过程中电阻随时间的变化曲线进行对比(图 4)。
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图 4 镍铁丝电阻的理论计算结果与实验结果对比Figure 4. The comparison of theoretical calculation results and experimental results of Ni-Fe wire resistance在镍铁丝电爆炸过程中，电阻随时间的变化曲线呈现先增加后减小的趋势。这是因为在沿面击穿前，金属丝电阻随着欧姆加热过程的进行而升高；击穿后，高压与接地电极间放电通道由等离子体组成，电阻逐渐减小。Bennett模型未考虑金属丝的沿面击穿情况，因此上述电阻-时间模型仅适用于描述击穿前金属丝的时变非线性电阻特性。
此外，随着充电电压的增加，镍铁丝电阻达到峰值的时刻逐渐提前。当充电电压为11 kV时，镍铁丝电阻达到峰值的时刻为1.97 μs；当充电电压为13 kV时，镍铁丝电阻达到峰值的时刻为1.78 μs；当充电电压为15 kV时，镍铁丝电阻达到峰值的时刻为1.65 μs。
当充电电压为11、15 kV，在金属丝电阻到达峰值前，Bennett模型与实验曲线相差较大，模型与实验曲线符合程度不太理想；在充电电压为13 kV时，Bennett模型与实验曲线较为吻合，模型与实验曲线符合程度较为理想。因此，随着充电电压的增加，Bennett模型与实验曲线的符合程度呈现出先增大后减小的趋势。
导致模型与实验曲线符合程度发生变化的原因：当充电电压为11 kV时，电容器初始储能不够充足，金属丝阻性加热效率低，而Bennett模型是在金属丝储能充足的理想条件下建立的，且假设电阻随温度线性变化，因此理论电阻与实际值差异较大；当充电电压为15 kV时，经计算，回路电流上升率较高，金属丝趋肤效应明显，而Bennett模型未考虑沿面击穿，因此理论电阻与实际值差异较大。
根据式(7)，金属丝的沉积能量：
W=∫t0i2(t)R(t)dt。 (14) 根据式(7)和式(14)可绘制直径为0.4 mm的镍铁丝理论电阻随能量的变化曲线(图 5)。
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图 5 直径0.4 mm镍铁丝的理论电阻-能量变化曲线Figure 5. The theoretical resistance-energy variation curve of 0.4 mm diameter Ni-Fe wire随着充电电压的增加，镍铁丝电阻上升率逐渐减小，电阻相同时沉积能量逐渐增加。该变化规律与图 3中镍铁丝实际电阻随沉积能量的变化规律一致，因此理论电阻具有一定的可信度。
2.3 镍铁超细粉制备结果分析
对于原材料为直径0.4 mm、长66 mm的镍铁丝，利用频率为0.5 Hz的丝电爆制粉装置制备镍铁超细粉末，依据设备及材料参数可得产率为244.8 g/h。如果同时使用多台此类丝电爆制粉装置则可以进一步提高产率，本文研究结果可以为工业化生产应用奠定基础。
为了探究丝电爆过程中充电电压对镍铁合金粉末形貌及粒径的影响规律，利用扫描电子显微镜(SEM)对上述实验条件下获得的镍铁丝粉末进行观测，其微观形貌如图 6所示。同时，结合分析软件绘制镍铁粉末的粒径分布直方图(图 7)。
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图 6 直径0.4 mm的镍铁丝在不同初始充电电压下的SEM图Figure 6. The SEM images of Ni-Fe wire of 0.4 mm wire diameter at different initial charging voltages![]()
图 7 不同充电电压下制备镍铁粉末的粒径分布Figure 7. The particle size distribution of Ni-Fe powder prepared under different charging voltages镍铁粉末颗粒分布较为均匀(图 7)，表面光滑，球形度良好。随着充电电压的增加，粉末粒径逐渐减小，大颗粒数量逐渐减少。当充电电压为11 kV时，大颗粒较多；当充电电压升高至15 kV时，粉末周围有絮状物出现，粉末发生了团聚现象。出现该现象的原因：随着充电电压的升高，金属丝上沉积能量逐渐增多，汽化程度逐渐增加。粉末粒径逐渐减小，充电电压为15 kV时的粉末粒径分布较窄，但出现了团聚现象，形貌较差。在充电电压为13 kV时，制备得到的粉末形貌良好、粒径较小且分布均匀。
不同充电电压下粉末的平均粒径、最小粒径及最大粒径如表 1所示。充电电压为11 kV时，镍铁粉末粒径为17.19~97.98 nm；充电电压为13 kV时，镍铁粉末粒径为24.79~70.36 nm；充电电压为15 kV时，镍铁粉未粒径为21.11~67.73 nm。在3种不同的充电电压下，镍铁粉末的平均粒径分布在45~49 nm。因此，当采用直径为0.4 mm的镍铁丝在8.88 μF的储能电容、11~15 kV的充电电压范围内进行丝电爆实验制备镍铁粉末时，均可获得粒径分布较窄的金属粉末。
表 1 不同充电电压下制备镍铁粉末的颗粒尺寸Table 1. The particle size of Ni-Fe powder prepared under different charging voltages储能电压/kV 平均粒径/nm 最小粒径/nm 最大粒径/nm 11 47.98 17.19 97.98 12 46.73 21.79 72.63 13 45.54 24.79 70.36 14 48.37 24.17 81.82 15 46.66 21.11 67.73 对充电电压为13 kV条件下所制备镍铁超细粉进行X射线衍射(X-Ray Diffraction，XRD)图谱分析(图 8)。镍铁超细粉具有3个较为明显的衍射峰，对应的晶面分别为(110)、(200)和(211)，对应的2θ分别为44.9°、66.3°和81.7°。除微量NiFe2O4峰外，没有明显的杂峰。
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图 8 充电电压13 kV条件下制备的镍铁粉末的XRD图谱Figure 8. The XRD pattern of Ni-Fe powder prepared under the charging voltage of 13 kV制备镍铁超细粉末所用原材料为牌号1J50的镍铁丝，其镍和铁的质量比为1∶1。对制备的镍铁粉末采用能量色散X射线光谱仪(Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy，EDS)分析，含镍、铁和氧元素的摩尔分数分别为45.27%、53.49%和1.24%。相较于电爆前，电爆之后镍元素的摩尔分数降低，铁元素的摩尔分数增大，出现了少量新元素氧，这是因为粉末收集过程中或后续保存不当，进入的氧气与极少部分铁、镍元素发生了反应。由XRD图谱和EDS元素分析结果可知，镍铁丝电爆前后元素种类和含量基本无变化且未发生相变。
3. 结论
采用丝电爆法制备镍铁超细粉，基于脉冲功率技术与金属丝的电爆炸现象研发了非接触式丝电爆制粉装置。以直径0.4 mm的镍铁丝为电爆负载，在氩气气氛中制备镍铁超细粉末，并分析镍铁丝电压、沉积能量及回路电流波形变化规律；此外，建立镍铁丝电爆炸过程中的时变非线性电阻模型。将镍铁丝理论电阻曲线与实际值进行对比，探究镍铁丝电爆炸机理，分析镍铁丝电爆炸特性及工艺参数对粉末形貌、粒径的影响规律。主要结论如下：
(1) 随着充电电压的升高，金属丝阻性电压、沉积能量和放电回路电流峰值逐渐增大，金属丝电阻达到峰值的时刻逐渐提前。
(2) 在充电电压为13 kV时，Bennett模型与通过实际放电波形计算得到的金属丝电阻曲线在击穿前符合程度最高。
(3) 在储能电容为8.88 μF，丝直径为0.4 mm，不同充电电压条件下，镍铁粉呈球形或类球形，球形度分散性较好，粉末粒径分布均匀，平均粒径不超过49 nm。充电电压为13 kV时，粉末的平均粒径最小。
(4) 对于惰性气体填充的电爆环境下，采用丝电爆法制备的镍铁超细粉末，不易被氧化、成分未发生变化且无相变。
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图 2 金属丝阻性电压、电阻、沉积能量及回路电流随时间变化曲线
Figure 2. The curves of resistivevoltage, resistance, deposition energy and loop current of metal wire with time
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图 3 不同充电电压下金属丝电阻随能量变化曲线
Figure 3. The variation curve of wire resistance with energy at different charging voltages
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图 4 镍铁丝电阻的理论计算结果与实验结果对比
Figure 4. The comparison of theoretical calculation results and experimental results of Ni-Fe wire resistance
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图 5 直径0.4 mm镍铁丝的理论电阻-能量变化曲线
Figure 5. The theoretical resistance-energy variation curve of 0.4 mm diameter Ni-Fe wire
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图 6 直径0.4 mm的镍铁丝在不同初始充电电压下的SEM图
Figure 6. The SEM images of Ni-Fe wire of 0.4 mm wire diameter at different initial charging voltages
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图 7 不同充电电压下制备镍铁粉末的粒径分布
Figure 7. The particle size distribution of Ni-Fe powder prepared under different charging voltages
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图 8 充电电压13 kV条件下制备的镍铁粉末的XRD图谱
Figure 8. The XRD pattern of Ni-Fe powder prepared under the charging voltage of 13 kV
表 1 不同充电电压下制备镍铁粉末的颗粒尺寸
Table 1 The particle size of Ni-Fe powder prepared under different charging voltages
储能电压/kV 平均粒径/nm 最小粒径/nm 最大粒径/nm 11 47.98 17.19 97.98 12 46.73 21.79 72.63 13 45.54 24.79 70.36 14 48.37 24.17 81.82 15 46.66 21.11 67.73 
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[1] 张勉团. 铁镍磁粉芯的制备工艺及磁性能研究[D]. 南昌: 南昌大学, 2021. ZHANG M T. Preparation process and magnetic properties of Fe-Ni magnetic powder cores[D]. Nanchang: Nanchang University, 2021.
[2] 先琛, 刘国钊, 孔辉, 等. 流态化气相沉积温度对FeNi50/SiO2复合粉末形成过程及性能影响[J]. 粉末冶金工业, 2020, 30(5): 16-22. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FMYG202005004.htm XIAN C, LIU G Z, KONGH, et al. Influence of fluidized vapor deposition temperature on the formation process and properties of FeNi50/SiO2 composite powder[J]. Powder Metallurgy Industry, 2020, 30(5): 16-22. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FMYG202005004.htm
[3] 张永民, 姚伟博, 邱爱慈, 等. 金属丝电爆炸现象研究综述[J]. 高电压技术, 2019, 45(8): 2668-2680. doi: 10.13336/j.1003-6520.hve.20180615006 ZHANG Y M, YAO W B, QIU A C, et al. A review of the research on electrical explosion phenomenon of metal wires[J]. High Voltage Technology, 2019, 45(8): 2668-2680. doi: 10.13336/j.1003-6520.hve.20180615006
[4] 朱岩岩. NiFe2O4/FeNi复合材料的制备及性能研究[D]. 淮南: 安徽理工大学, 2018. ZHU Y Y. Preparation and performance study of NiFe2O4/FeNi composites[D]. Huainan: Anhui University of Technology, 2018.
[5] 姚永林. 超细FeNi合金粉热分解法制备及其吸波性能研究[D]. 长沙: 中南大学, 2014. YAO Y L. Preparation of ultrafine FeNi alloy powder by thermal decomposition and its wave absorption performance[D]. Changsha: Zhongnan University, 2014.
[6] 李国君. 镍铁合金复合材料的制备以及在高频领域中的应用[D]. 天津: 天津大学, 2017. LI G J. Preparation of Ni-Fe alloy composites and their application in high frequency field[D]. Tianjin: Tianjin University, 2017.
[7] 刘奇正, 孟庆平, 戎咏华, 等. 机械合金化工艺对Fe-Ni合金显微结构的影响[J]. 上海交通大学学报, 2004(10): 1682-1685; 1690. doi: 10.3321/j.issn:1006-2467.2004.10.019 LIU Q Z, MENG Q P, RONG Y H, et al. Effect of mechanical alloying process on the micro structure of Fe-Ni alloys[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2004(10): 1682-1685; 1690. doi: 10.3321/j.issn:1006-2467.2004.10.019
[8] 卢慧芳. 纳米FeNi合金粉体的制备及其性能研究[D]. 南昌: 南昌大学, 2014. LU H F. Preparation of nano-FeNi alloy powder and its performance study[D]. Nanchang: Nanchang University, 2014.
[9] GAO Y, LI Z Y, JIN D, et al. Preparation and characte-rization of nano-Fe50Ni50 alloy powder by chemical Co-precipitation hydrogen reducing process[J]. Integrated Ferroelectrics, 2011, 128(1): 54-58. doi: 10.1080/10584587.2011.576187
[10] 李胜楠, 兰元飞, 李国平, 等. 镍铁石墨烯基复合纳米材料的制备及其对高氯酸铵的催化分解性能[J]. 火炸药学报, 2021, 44(6): 782-788. LI S N, LAN Y F, LI G P, et al. Preparation of Ni-Fe graphene-based composite nanomaterials and their catalytic decomposition performance on ammonium perchlorate[J]. Journal of Fire Explosives, 2021, 44(6): 782-788.
[11] ZHOU H, ZHANG H, LAI C G, et al. Rapidly electrodeposited NiFe(OH)x as the catalyst for oxygen evolution reaction[J]. Inorganic Chemistry Communications, 2022, 139: 109350/1-8.
[12] 李晨, 王泓镔, 杨硕, 等. 垂直石墨烯负载镍铁纳米颗粒的制备及其析氧性能[J]. 科学通报, 2022, 67(24): 2950-2957. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KXTB202224010.htm LI C, WANG H B, YANG S, et al. Preparation of vertical graphene-loaded Ni-Fe nanoparticles and their oxygen precipitation properties[J]. Science Bulletin, 2022, 67(24): 2950-2957. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KXTB202224010.htm
[13] 刘超鹏, 甘云丹, 李旭东, 等. 面向量产的氩气中铝丝电爆炸及纳米颗粒粒径分布特性[J]. 高电压技术, 2021, 47(5): 1857-1865. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GDYJ202105036.htm LIU C P, GAN Y D, LI X D, et al. Characterization of electrical explosion and nanoparticle size distribution of aluminum wires in argon gas for mass production[J]. High Voltage Technology, 2021, 47(5): 1857-1865. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GDYJ202105036.htm
[14] 韩若愚, 李柳霞, 钱盾, 等. 液体中金属丝电爆炸的研究现状与展望[J]. 高电压技术, 2021, 47(3): 766-777. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GDYJ202103002.htm HAN R Y, LI L X, QIAN D, et al. Current status and prospects of research on electric explosion of metal wires in liquids[J]. High Voltage Technology, 2021, 47(3): 766-777. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GDYJ202103002.htm
[15] 张江波, 肖霞, 赵煜华, 等. 铜丝钛丝电爆炸对硝胺发射药的点火特性[J]. 火工品, 2022(5): 24-29. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HGPI202205006.htm ZHANG J B, XIAO X, ZHAO Y H, et al. Ignition characteristics of copper wire and titanium wire electric explosions on nitramine launch charges[J]. Pyrotechnics, 2022(5): 24-29. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HGPI202205006.htm
[16] 吴坚, 石桓通, 蔡金, 等. 气氛中金属丝电爆炸特性及其在纳米粉体制备中的应用进展[J]. 火炸药学报, 2021, 44(6): 735-744. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BGXB202106015.htm WU J, SHI H, CAI J, et al. Progress of electro-explosive properties of metal wires in atmosphere and its application in nano-powder preparation[J]. Journal of Pyrotechnics, 2021, 44(6): 735-744. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BGXB202106015.htm
[17] 于红新, 冉汉政, 杜涛, 等. 基于电流密度的分段计算电爆炸模型研究[J]. 高压物理学报, 2018, 32(6): 19-26. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYWL201806003.htm YU H X, RAN H Z, DU T, et al. Research on segmental calculation of electric explosion model based on current density[J]. Journal of High Voltage Physics, 2018, 32(6): 19-26. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYWL201806003.htm
[18] 张军晖. 气体火花开关放电动态仿真及实验研究[D]. 南京: 南京农业大学, 2013. ZHANG J H. Dynamic simulation and experimental study of gas spark switch discharge[D]. Nanjing: Nanjing Agricultural University, 2013.
[19] 高景明, 刘永贵, 殷毅, 等. 气体火花开关放电的数值模拟[J]. 强激光与粒子束, 2007, 19(6): 1039-1043. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QJGY200706038.htm GAO J M, LIU Y G, YIN Y, et al. Numerical simulation of gas spark switching discharge[J]. Strong Laser and Particle Beam, 2007, 19(6): 1039-1043. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QJGY200706038.htm
[20] 李兴文, 晁攸闯, 吴坚, 等. 氩气中铝金属丝电爆炸放电电流波形的研究[J]. 高电压技术, 2015, 41(9): 2888-2894. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GDYJ201509011.htm LI X W, CHAO Y C, WU J, et al. Study of electric explosion discharge current waveform of aluminum wire in argon gas[J]. High Voltage Technology, 2015, 41(9): 2888- 2894. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GDYJ201509011.htm
[21] SONG F L, LI F, ZHANG B Z, et al. Electrode erosion and lifetime performance of a compact and repetitively triggered field distortion spark gap switch[J]. IEEE Transactions on Plasma Science, 2020, 48: 212-218.
[22] 薛鹏. 高功率气体火花间隙开关的研究[D]. 上海: 上海交通大学, 2018. XUE P. Research on high power gas spark gap switch[D]. Shanghai: Shanghai Jiaotong University, 2018.
[23] 姚伟博, 杨海亮, 徐海斌, 等. 超长金属丝电爆炸等离子体的轴向光辐射均匀性[J]. 高电压技术, 2022, 48(12): 5102-5109. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GDYJ202212042.htm YAO W B, YANG H L, XU H B, et al. Homogeneity of axial optical radiation in the electro-explosive plasma of ultra-long metal wires[J]. High Voltage Technology, 2022, 48(12): 5102-5109. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GDYJ202212042.htm
[24] BENNETT F D. Initial heating rates and energy inputs for exploding wires[J]. The Physics of Fluids, 1964, 7(1): 147-148.
[25] BENNETT F D. Nonlinear equations for circuits containing exploding wires[J]. The Physics of Fluids, 1966, 9(3): 471-477.
[26] HOBSON A, MANKA C K. Premelt variation of current temperature and resistance in exploding wires[J]. Journal of Applied Physics, 1966, 37(4): 1897-1901.
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