Электронные кубики для универсальной технологии

Новые технологии, такие как «Способ обработки материалов» (патент № 2440226), позволяют выполнять многослойную диффузную сварку различных материалов и получать сложные композитные материалы с широким спектром физических свойств. Этот процесс основан на использовании плоской управляемой ударной волны, которая создаёт высокие давления и температуры в газообразных, жидких и твёрдых средах.

Электронные кубики представляют особый интерес, поскольку обеспечивают миниатюризацию устройств, снижают их вес, повышают надёжность, понижают энергопотребление и позволяют создавать автономные системы. Для их изготовления требуются уникальные материалы и методы их объединения в композитное изделие. Технология, описанная в патенте, идеально подходит для этих целей. Совмещение технологий электронных кубиков и универсальной сварки откроет возможность создавать машины любой степени сложности.

Один из способов реализации

Для создания электронных кубиков предлагается использовать универсальный внутренний сборочный роторный конвейер. Необходимые материалы с заданными свойствами получают методом многослойной диффузной сварки. Эта технология позволяет создавать:

• биметаллы;

• металлы с памятью формы;

• аморфные металлы;

• наноалмазные композиты;

• многослойные пластины из керамики и металлов, а также полупроводников.

Процесс сварки (см. рисунок 1):

1. Подготовленные материалы укладывают в нужной последовательности, формируя блок.

2. Блок помещают во взрывную камеру (3) и прикрывают ударной пластиной (2), на поверхность которой нанесён слой взрывчатого вещества (ВВ) (5).

3. Взрывную камеру соединяют с блоком электродетонаторов (1).

4. В электродетонаторы (см. рисунок 2) подают рабочее тело и пропускают импульс электрического тока заданной формы и мощности через струю рабочей среды (6).

5. Под действием импульса струя разогревается до 20000–300000∘C за 8–10 микросекунд. Форма струи не успевает измениться, и формируется цилиндрическая ударная волна с начальной скоростью более 10000 м/с.

6. При синхронном подрыве множества струй создаётся единая плоская ударная волна (7). Она воздействует на ударную пластину, вызывая детонацию слоя ВВ и ускорение пластины.

7. При ударе пластины материалы в блоке свариваются, образуя единый композитный материал (8).

Полученные композитные пластины (см. рисунок 3), состоящие из тонких слоёв (9), частично растворимых друг в друге (10), загружают в универсальный внутренний сборочный роторный конвейер (11) (см. рисунок 4). Здесь вырезают детали с нужными свойствами и осуществляют их сборку (12).

Применение материалов

• Биметаллы и металлы с памятью формы — для изготовления зажимов и электрических контактов.

• Аморфные металлы — для электрических сопротивлений и сердечников трансформаторов.

• Многослойные композиции из керамики и металлов — для конденсаторов.

• Полупроводниковые композиты — для диодов, тиристоров, транзисторов и т. д. (13).

Из этих компонентов собирают электронные кубики (14).