【摘要】：近年來,輕量化高強(qiáng)高導(dǎo)高載流量Cu/CNTs復(fù)合導(dǎo)體成為現(xiàn)在新型高導(dǎo)電材料研究的熱點(diǎn),在復(fù)合材料的制備方面,相比于傳統(tǒng)工藝,脈沖電流燒結(jié)可以在較低溫度下實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合材料的快速燒結(jié)成型,且燒結(jié)樣品具有晶粒尺寸均勻、導(dǎo)電性好、硬度高、致密性好的優(yōu)點(diǎn)。但目前來看,對(duì)于不同脈沖電流參數(shù)對(duì)材料燒結(jié)有何影響的研究比較少,本文旨在研制一臺(tái)脈沖電流方向、幅值、頻率和占空比等參數(shù)可調(diào)的燒結(jié)電源。以用于探索在不同參數(shù)的脈沖電流下對(duì)于復(fù)合材料燒結(jié)的影響。在參考了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合本課題的需要,電源的主要拓?fù)溥x擇中采用了移相全橋變換電路,即采用兩個(gè)移相全橋DC/DC變換電路分別作為正負(fù)兩個(gè)方向的電流輸出,而后經(jīng)過脈沖輸出電流斬波電路,最終實(shí)現(xiàn)雙向脈沖電流的輸出。在主電路的設(shè)計(jì)中,主要包括三相不控整流電路、采用移相全橋ZVS變換器作為拓?fù)涞腄C/DC變換電路,其中選用IGBT作為DC/DC變換電路的主要開關(guān)器件,選擇了 EE110作為變壓器的磁芯結(jié)構(gòu)并計(jì)算了變比。DC/DC變換電路采用全波整流方式作為輸出。在控制電路中,建立了移相全橋變換電路的小信號(hào)模型,并進(jìn)行了電流閉環(huán)PI補(bǔ)償設(shè)計(jì),采用UCC3895作為全橋變換器的移相控制芯片,PIC18F4520單片機(jī)作為主控芯片。設(shè)計(jì)了相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)據(jù)采樣電路以及完備的故障保護(hù)電路。最后對(duì)系統(tǒng)的軟件部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)。最后,基于以上分析對(duì)電路做了系統(tǒng)性的仿真,驗(yàn)證了電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計(jì)的合理性。之后對(duì)電源樣機(jī)進(jìn)行了波形采集和測(cè)試。搭建了簡(jiǎn)易的燒結(jié)平臺(tái),對(duì)燒結(jié)的Cu/CNTs樣品進(jìn)行了微觀組織結(jié)構(gòu)的表征和性能測(cè)試,進(jìn)一步驗(yàn)證了該脈沖電源的實(shí)用性。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN86;TM24
【圖文】：

脈沖電流燒結(jié)示意圖

圖１－２放電過程中的粉末粒子對(duì)模型逡逑Ｆｉ．１－ａｒ邋ｍｏｅｒｉｎｉｒ

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2716692