Details

Работа направлена на расширение знаний в области применения металломатричных композиционных материалов в энергетических системах и повышение эффективности трибоэлектрических генераторов. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Выбраны наиболее перспективные материалы-доноры электронов ТЭНГ для дальнейшего исследования; 2. Получены металломатричные композиционные материалы на основе алюминия и меди с различным содержанием фуллереновой сажи и оксида кремния методом высокоэнергетического размола и дальнейшего компактирования. 3. Проведены испытания разработанных материалов в качестве электродов-доноров на стенде ТЭНГ с вертикальным разделением электродов, определено влияние концентрации наполнителя на выходные характеристики. 4. Проведен микроструктурный и рентгенофазовый анализы композиционных материалов, для исследования состава и дефектности структуры. В результате было определено, что исследуемые материалы показали свойства выше, чем чистые металлы, что связано с более высокой концентрацией поверхностных зарядов, генерируемых в процессе контактной электрификации, так как в процессе высокоэнергетического размола в алюминии концентрация дефектов значительно выросла.

The work is aimed at expanding knowledge in the field of application of metal matrix composite materials in power systems and increasing the efficiency of tribo- electric generators. The objectives addressed in the study are: 1. The most promising TENG electron donor materials for further inves- tigation were selected. 2. Metal matrix composites based on aluminum and copper with different content of fullerene carbon black and silicon oxide were obtained by high-energy milling and further compacting. 3. The developed materials were tested as donor electrodes on the TENG bench with vertical electrode separation, the influence of filler concentration on the output characteristics was determined. 4. Microstructural and X-ray diffraction analyses of composite materials were carried out to investigate the composition and defectivity of the structure. As a result, it was determined that the investigated materials showed higher properties than pure metals, which is associated with a higher concentration of surface charges generated in the process of contact electrification, since in the process of high-energy milling in aluminum the concentration of defects increased significantly.