Патенты автора Спирин Алексей Викторович (RU)
Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для магнитно-импульсной обработки материалов (обжим, формовка, калибрование, сварка трубчатых заготовок и т.д.), использующим ток высокой частоты и большой амплитуды для генерации сильного импульсного магнитного поля с индукцией выше 10 Тл, точнее к конструкции индуктора (катушки индуктивности) этих устройств. Одновитковый индуктор выполнен разъемным из двух или трёх прямоугольных пластин – токопроводов, имеющих в определенном месте вырез по ширине в виде трапеции и симметричное по форме относительно продольной оси пластины утолщение в виде бобышки, имеющей на внутренней кромке полуцилиндрическую выемку, выполненную по всей толщине, сложенных бифилярно с образованием плоскопараллельной передающей линии из токопроводов с обеспечением равномерного изоляционного зазора между токопроводами разной полярности и формированием цилиндрического канала индуктора полуцилиндрическими соосными выемками на гранях токопроводов разной полярности и соединенных электрически и механически с одной стороны между собой, а с другой стороны – с токовыводами генератора тока. Технический результат предложенного решения состоит в улучшении технологичности изготовления, использования и обслуживания индуктора за счет его разъемной конструкции, а также в увеличении его долговечности. 2 н.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к конструкциям микропланарных твердооксидных топливных элементов (МП ТОЭ) и батарей на их основе. МПТОЭ имеет мембрану из тонкослойного твердого электролита с анодом и катодом на противоположных поверхностях (активная часть) и последовательное соединение по току в батарею через токовый коллектор (интерконнект), нанесенный на противоположные торцы рамок, выполненных из электролитной или конструкционной керамики, при этом расположенные по периметру элемента рамки обеспечивают механическую прочность и формируют приэлектродные газовые пространства. Последовательное протекание тока вдоль электродов и их коммутацию осуществляют через токовые коллекторы, расположенные на противоположных боковых гранях рамок. Рамки могут быть выполнены в виде треугольной, четырехугольной, пятиугольной, шестиугольной, многоугольной, круглой или овальной формы. Батарея с микропланарными элементами, соединенными между собой последовательно по току, может быть расположены на плоской, овальной или более сложной поверхности технического устройства, например на поверхности камеры сгорания авиационного двигателя или на поверхности печи производящей цемент. Повышение удельной мощности и снижение омических потерь в топливном элементе за счет улучшения массогабаритных характеристик является техническим результатом изобретения. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил.
Высокоактивная многослойная тонкопленочная керамическая структура активной части элементов твердооксидных устройств для высокоэффективной генерации тока, генерации водорода электролизом воды, генерации кислорода и азота твердооксидными кислородными насосами, конверсии топливных газов с использованием электрохимических процессов включает твердый электролит, электроды-катализаторы - смешанные ионно-электронные анодный и катодный проводники (СП), обладающие каталитической способностью с использованием электрохимических процессов, и включает активную часть в виде тонкослойной, тонкопленочной структуры, состоящей как минимум из семи слоев. Твердый электролит, как правило, толщиной порядка 1-2 мкм, с обеих сторон имеет плотные слои 30-50 мкм, состоящие из смешанных ионно-электронных анодного и катодного проводников, свободная поверхность которых покрыта каталитическими слоями и токоотводами в виде сеток. Смешанные проводники (СП) соединены с токовыми коллекторами, которые формируют топливный и окислительный газовые пространства и одновременно увеличивают рабочую поверхность электролита, и предназначены для соединения элементов по току в батареи. Газоплотные анодный и катодный СП обладают ионной проводимостью на уровне твердого электролита, имеют толщину, обеспечивающую как механическую прочность, так и теплопроводность, обеспечивая прохождение высокого тока и равномерное распределение тепла по активной части элемента. Внешняя поверхность каждого СП, имеющая развитую гофрированную поверхность, покрыта мелкодисперсным катализатором соответствующей реакции, удерживаемым металлическими сетками. Повышение электрохимической активности электродов, активной удельной мощности высокотемпературных электрохимических устройств с твердым электролитом с анионной и протонной проводимостью является техническим результатом изобретения. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в индукторах устройств для магнитно-импульсной обработки материалов (МИОМ), такой как прессование порошков, штамповка листовых заготовок и т.д., использующих ток высокой частоты и большой амплитуды для генерации сильного импульсного магнитного поля с индукцией выше 10 Тл. Технический результат состоит в изготовлении катушек большой площади и требуемой индуктивности, улучшении однородности магнитного поля в зазоре между индуктором и заготовкой, более равномерном распределении электромеханических усилий в плоскости спирали и увеличении срока службы индуктора при высоких энергиях разряда. В плоском спиральном индукторе спираль выполнена многопроводной, двух-, трех-, четырехпроводной. Шины спирали с одних концов закреплены в одном размещенном в центре спирали потенциальном токовводе, имеющем с торца спиральные или радиальные пазы по количеству шин в спирали, а с других концов - в периферийных равномерно распределенных нулевых токовводах по количеству шин в спирали. 2 н.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.
Изобретение относится к высокотемпературным электрохимическим устройствам на основе твердооксидных элементов (ТОЭ) - элементов с твердым электролитом, точнее к конструкции батареи трубчатых ТОЭ и узлов соединения (УС) ТОЭ в батарею. Техническим результатом является создание батареи, в которой трубчатые ТОЭ соединены последовательно по току, с обеспечением улучшенных массогабаритных и электрических характеристик, технологичности сборки самой батареи ТОЭ, а также твердооксидного устройства на ее основе целиком с возможностью обслуживания и замены неисправной батареи. Предложены УС (варианты) из металлического сплава, содержащие осесимметричные токосъемы смежных ТОЭ, образованные каждый множеством проволок, расположенных равномерно по кругу и вдоль общей оси симметрии узла, соединенные токопроходом и выполненные так, что плотно совмещаются, один с внутренним электродом одного соосно устанавливаемого элемента, другой с внешним электродом смежного соосно устанавливаемого элемента. Предложена конструкция батареи ТОЭ, представляющая собой унифицированный узел, которая содержит трубчатые ТОЭ с тонкослойным электролитом, для соединения которых концевые токосъемы и токосъемы узлов соединения смежных элементов выполнены из проволок, токоподводы и газоподвод выполнены с одной стороны батареи в виде металлического хвостовика, состоящего из соосно расположенных трубок, соединенных с внешнего торца газопроницаемой изолирующей втулкой, при этом внешняя трубка имеет с внешнего торца оконцовку (клемму) в виде раструба диаметром, превышающим диаметр остальных компонентов батареи, а с другого торца - концевой проволочный токосъем, соединенный электрически с внутренним электродом первого элемента, а внутренняя трубка, проходящая по всей длине батареи, имеет с внешнего торца клемму, а другим торцом, имеющим перфорацию для подачи одного из реагентов во внутреннюю полость батареи, соединена электрически с токопроходом другого концевого проволочного токосъема, соединенного электрически с внешним электродом последнего элемента. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к высокотемпературным электрохимическим устройствам (ЭХУ) с твердым оксидным электролитом, таким как электрохимические генераторы или топливные элементы, кислородные насосы, электролизеры, конвертеры, а именно к конструкции трубчатого элемента с тонкослойным несущим твердым электролитом с газодиффузионными электродами, интерфейсными и коллекторными слоями. Техническим результатом изобретения является улучшение технологичности изготовления твердооксидного элемента, снижение массогабаритных характеристик и повышение электрических и ресурсных характеристик топливного элемента. Предложенный трубчатый топливный элемент с тонкослойным твердооксидным электролитом, газодиффузионными электродами, интерфейсными и коллекторными слоями выполнен с монолитными торцевыми утолщениями, которые имеют плавный переход к электролиту, причем снижение толщины несущего твердого электролита достигается за счет торцевых утолщений и/или каркаса в рабочей зоне, а также за счет увеличения толщины одного или обоих токовых электродных коллекторов. Цилиндрическая или слабоконусная труба несущего электролита выполнена из керамики со средним размером кристаллитов менее 500 нм, имеет толщину стенки меньше 0,3 мм с торцевыми утолщениями толщиной до 0,5 мм и тонкослойные 15-20 мкм электроды, расположенные на боковой поверхности электролита в промежутке между торцевыми утолщениями. Способ изготовления трубчатого элемента включает использование наноразмерных порошков твердого электролита, микроразмерных и наноразмерных порошков электродных материалов и интерфейсных слоев, приготовленных в виде пленок с полимерным связующим, из которых формируют многослойную заготовку элемента путем намотки пленок на стержень, производят ламинирование слоев заготовки, например, магнитно-импульсным способом и, по меньшей мере, двухстадийно спекают совместно при температурах ниже 1300°С. 8 н.п. ф-лы, 7 ил.
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ САМОНАКАЛИВАЕМОГО ПОЛОГО КАТОДА ИЗ НИТРИДА ТИТАНА ДЛЯ СИСТЕМ ГЕНЕРАЦИИ ПЛАЗМЫ // 2619591
Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано в газоразрядных устройствах с самонакаливаемым полым катодом. Способ изготовления самонакаливаемого полого катода из нитрида титана для систем генерации плазмы включает формирование трубчатого изделия из смеси порошков, содержащей нитрид титана, 10 вес.% титана, не более 2 вес.% пластификатора поливинилбутираля, импульсным или статическим прессованием, экструзией, шликерным литьем или альтернативным способом, отжиг трубчатого изделия в вакуумной печи в потоке азота при давлении 1 Па при температуре 500°С в течение 1 ч для термического разложения пластификатора и удаления продуктов разложения из объема трубчатого изделия, установку трубчатого изделия в качестве катодного электрода в электроразрядную систему, содержащую анодный электрод, постоянную прокачку азота через трубчатое изделие, приложение между анодом и трубчатым изделием напряжения и зажигание тлеющего разряда между трубчатым изделием и анодом, ток которого постепенно увеличивают по мере прекращения дугообразования, что обеспечивает удаление поверхностных загрязнений и рост температуры трубчатого изделия, переход разряда в термоэмиссионный дуговой режим и нагрев катода до температуры 2000°С. Выдержка сформованного трубчатого изделия в плазме собственного разряда в качестве катодного электрода при работе в термоэмиссионном дуговом режиме обеспечивает его твердофазное спекание и формирование самонакаливаемого полого катода из нитрида титана с высокой плотностью, термоэмиссионными свойствами и повышенным ресурсом. 3 ил.
Изобретение относится к средствам для исследования или анализа газов, а именно к системам, определяющим содержание кислорода, использующим твердоэлектролитные ячейки, и может быть использовано в прикладной электрохимии, металлургии, энергетике, автомобилестроении и других отраслях для определения содержания кислорода в жидких и газовых средах
Изобретение относится к высокотемпературным электрохимическим устройствам (ЭХУ) с твердым электролитом, таким как электрохимические генераторы (топливные элементы), электролизеры, конвертеры, кислородные насосы и т.п
Изобретение относится к твердооксидным топливным элементам (ТОТЭ)
Изобретение относится к высокотемпературных электрохимическим устройствам с твердым электролитом
Изобретение относится к трубчатым высокотемпературным электрохимическим устройствам
Изобретение относится к области электротехники, к изготовлению трубчатых элементов для батарей высокотемпературных электрохимических устройств
