Кулоновский взрыв порошка при быстром понижении давления

Обнаружено явление разлета нано- и микропорошков диэлектрических частиц SiO₂ и Al₂O₃ при понижении давления. Детальные исследования проведены с микропорошком Al₂O₃. Проведена серия экспериментов, которые позволили выяснить физическую природу явления. Основной характеристикой оказалась скорость понижения давления. Варьирование скорости понижения давления контролируемо регулировалось изменением размера диафрагмы при сверхзвуковом истечении в предварительно откаченный ресивер большого объема, который превышал объем рабочей камеры в 250 раз. Отметим, что при использование самой малой диафрагмы (2.5 мм) явление разлета порока не наблюдается. Исследованы следующие процессы, которые могли быть причиной наблюдаемого явления: газодинамический, десорбция, трибоэлектричество и атмосферное электричество. Показано, что природа явления состоит в зарядке частиц порошка до некоторой величины, которая определяется зарядовым равновесием с атмосферным воздухом. Быстрое удаление воздуха приводит к тому, что нарушается зарядовое равновесие и частицы разлетаются вследствие кулоновских сил отталкивания – кулоновского взрыва.

Визуализация кулоновского взрыва порошка Al₂O₃.

Руководитель работы – д. ф.-м. н., Новопашин С.А., тел. +7 (383) 335-62-45.