Сварочный выпрямитель универсальный ВДУ-506
Выпрямитель сварочный универсальный используется как источник тока для полуавтоматической и автоматической сварки и ручной дуговой сварки сварочным электродом на постоянном токе в среде СО2.
ВДУ-506 — это регулируемый тиристорный выпрямитель с падающей или жесткой внешней характеристикой. В отличии от ВДУ-506С отсутствует комбинированная вольт-амперная характеристика при полуавтоматической сварки. Регистрируется в НАКС.
Данный источник используется в комплекте с механизмами подачи типа ПДГО-510-5. Идеален для цеховых условий при сварке на токах до 450А — ПВ=100%.
Сварочный универсальный выпрямитель имеет следующие основные технические решения:
— Плавная регулировка сварочного тока при режиме ММА и сварочного напряжения при режиме МIG/MAG
— Встроенное питание 36В для установки подогревателя защитного газа
— Имеется защита от тепловой перегрузки
— Быстросъемные разъемы для подключения сварочного кабеля
— Класс изоляции Н (ГОСТ 8865-70)
— Принудительное воздушное охлаждение
Технические характеристики выпрямителя сварочного универсального ВДУ-506
| ММА | MIG/MAG |
Питание сети | 380 В, 50 Гц, 3 фазы | |
Номинальный сварочный ток, А (ПВ, ПН, %) | 500(60) | |
Пределы регулирования сварочного тока, А | 60-500 | |
Напряжение холостого хода, В, не более | 85 | 50-500 |
Рабочее напряжение на дуге, В | 22-46 | |
Потребляемая мощность, кВА, не более | 34 | 18-50 |
Масса, кг, не более | 290 | 40 |
Габаритные размеры, мм, длина*ширина*высота, не более | 830x420x1080 | |
Смотрите также Источники и выпрямители для полуавтоматической и автоматической сварки
Сварочный выпрямитель СЭЛМА ВДУ-506С СВ000000696
Сварочный выпрямитель СЭЛМА ВДУ-506С СВ000000696 — профессиональное оборудование, которое в комплекте с полуавтоматом дуговой сварки позволяет сваривать стальные детали плавящейся проволокой в среде защитного газа.
Данная модель подходит также для ручной дуговой сварки. Аппарат работает на постоянном токе. Выпрямитель предназначен для стационарного использования, поэтому в основании имеются крепежные отверстия. Мощное принудительное охлаждение предотвращает перегрев внутренних узлов, продлевая срок службы устройства.
- Max ток, А 500
- Min ток, А 50
- Номинальное напряжение на входе, В 380
- Диаметр электр/провол, мм 2.000-6.000
- Max мощность, кВт 30
- Режим сварки с газом
- Класс товара Профессиональный
- Вес, кг 230
- Габариты, мм 800х505х685
- Напряжение холостого хода, В 85
- ПВ на максимальном токе, % 60
- Показать еще
org/PropertyValue»> Степень защиты IP22Этот товар из подборок
380 вПоказать еще Скрыть
Комплектация *
- Аппарат;
- Упаковка.
Параметры упакованного товара
Единица товара: Штука
Вес, кг: 230,00
Длина, мм: 800
Ширина, мм: 505
Высота, мм: 685
Особенности выпрямителя СЭЛМА ВДУ-506С
| ||||||
Преимущества
|
Произведено
- Россия — родина бренда
- Украина — страна производства*
- Информация о производителе
Указанная информация не является публичной офертой
На данный момент для этого товара нет расходных материаловТехнические характеристики полуавтомата пдг-516 с вду-506
Параметр | Характеристика |
Напряжение в сети, В Диаметр электродной проволоки, мм Скорость подачи проволоки, м/ч Номинальный сварочный ток, А Масса подающего устройства, кг | 380 1,2…2 100…960 500 16* |
* Масса подающего устройства без блока управления
Режим механизированной
сварки,
выбираемый в зависимости от толщины
свариваемых деталей, определяется
диаметром электродной проволоки, силой
сварочного тока, напряжением дуги,
скоростью подачи проволоки и скоростью
сварки, вылетом электродной проволоки
и расходом углекислого газа.
Параметры режима сварки в значительной степени влияют на качество и размеры шва. Например, повышение силы тока увеличивает глубину проплавления и может привести к прожогу. Увеличение скорости сварки может, в свою очередь, привести к непровару в шве. Критерием оптимального режима сварки принято считать равнопрочность металла сварного шва и основ-
Таблица 10.5
Параметры режима двусторонней механизированной сварки
Толщина металла, мм | Зазор, мм | Диаметр электродной проволоки, мм | Сварочный ток, А | Напряжение дуги, В | Скорость подачи проволоки, м/с | Расход СО2 |
0+1,5 | 1,2 | 170…180 | 20…23 | 215 | 8…10 | |
4 | 0+1,5 | 1,6 | 220…240 | 25…27 | 218 | 15…16 |
6 | 0+1,5 | 300…320 | 28…30 | 215 | 15…16 |
ного металла,
отсутствие внешних и внутренних дефектов
и получение заданной геометрии шва.
10.1.6. Термическое воздействие сварки на металл, сварочные напряжения и деформации
Процесс сварки
плавлением сопровождается нагреванием
металла сварочного соединения, который
претерпевает структурные и химические
изменения. Различают три зоны соединения:
зону наплавленного металла, зону
термического влияния сварки и зону
основного металла. Зоной термического
влияния называют прилегающий к шву
участок основного металла, в котором
происходят структурные фазовые изменения
вследствие нагрева до температуры выше
720
Обязательным условием сварки является поддержание температуры расплавленного металла шва (стали) в интервале 1500…1600оС.
Внутренние сварочные
напряжения в сварных швах и соединениях
возникают в результате линейной усадки
наплавленного металла из-за неравномерного
нагрева свариваемого металла и изменения
объема металла при изменении его
структуры.
Величина силы сжатия определяется температурным удлинением при нагреве Δl, равном:
Δl = αlΔt,
где α = 0,000012 оС–1 – коэффициент линейного расширения для стали при
Δt = t2 – t1 – разность температур до и после нагрева элемента;
l – первоначальная длина элемента.
При сварке встык
двух листов стыковым швом за один проход
возникают не только продольные, но и
поперечные сварочные напряжения и
деформации (рис.
10.11). Эпюру продольных
напряжений σy можно представить как комбинацию эпюр,
получающихся при наплавке шва на кромку
каждого листа.
Рис. 10.11. Сварочные напряжения при соединении листов встык:
а – эпюры сварочных напряжений; б – уменьшение сварочных
напряжений обратно-ступенчатой сваркой
Поперечные напряжения σx возникают вследствие неодновременного (последовательного) наложения сварного шва по длине стыка.
Ввиду того, что сварной шов соединяет оба листа по прямой линии, создается препятствие их выгибу (штриховые линии) и возникает эпюра поперечных сварочных напряжений σx.
Для уменьшения
поперечных сварочных напряжений может
быть применен обратноступенчатый способ
сварки, при котором шов накладывается
отдельными участками, при чем направление
сварки на каждом участке обратно общему
направлению наложения шва.
Особенно большие и опасные сварочные напряжения возникают при сварке встык деталей, закрепленных от свободных перемещений в направлении стыка (рис. 10.12). При разогреве в начале сварки детали свободно удлиняются и сближаются между собой. После наложения шва они соединяются в сближенном состоянии. При остывании шов и детали стремятся сократиться, однако концы их закреплены, из-за чего в деталях возникают большие растягивающие напряжения, способные разорвать изделие.
Рис. 10.12. Сварочные напряжения при
стесненной деформации
В соединениях
угловыми швами также возникают сварочные напряжения
и деформации. В накладываемом листе
нахлесточного соединения развиваются
однозначные напряжения по краям и
разнозначные в середине (рис. 10.13, а).
Если лист узкий, т.е. швы находятся на
небольшом расстоянии друг от друга, то
существенно возрастают поперечные
напряжения σx.
В самих швах тоже возникают поперечные усадочные напряжения, поскольку жесткость свариваемых листов препятствует свободному сокращению шва при остывании. Внутренняя часть шва при этом оказывается растянутой, а поверхностный слой, остывающий быстрее, – сжатым (рис. 10.13, б). В многослойном угловом шве (как, впрочем, и стыковом) каждый последующий слой при остывании сжимает предыдущий, отчего усадочные напряжения уменьшаются (рис. 10.13, в).
Влияние сварочных напряжений и деформаций на качество и работу конструкций. Деформации и напряжения, образующиеся при сварке, по-разному влияют на работу конструкций. Это влияние может быть как существенным, так и незначительным, как отрицательным, так и положительным.
Если временные внутренние растягивающие деформации металла шва превышают его пластические свойства при кристаллизации, то образуются недопустимые дефекты типа горячих трещин.
Рис.
10.13. Сварочные напряжения в угловом шве:
а – эпюры сварочных напряжений; б – однослойная сварка;
в – многослойная сварка
Остаточные сварочные деформации, как правило, ухудшают работу конструкций, приводя к отклонениям от проектных размеров. Искажение размеров элементов сварных конструкций затрудняет в некоторых случаях последующую сборку, приводя к дополнительным дорогостоящим операциям по исправлению конструкций. Однако иногда остаточные сварочные деформации могут иметь положительное влияние на работу конструкций. Например, серповидность двутавровой балки можно использовать как начальный строительный подъем.
Укорочение элементов конструкций от сварки требует изготовление деталей и узлов сварных конструкций несколько больших размеров. Величина, на которую увеличиваются размеры конструкции, называется припуском и определяется либо расчетом, либо опытным путем.
Влияние сварочных
напряжений на прочность соединения.
Многолетний опыт сооружения и эксплуатации
стальных сварных конструкций показал,
что прочность их при статической и
динамической нагрузках в большинстве
случаях не зависит от наличия остаточных
напряжений. При остаточных напряжениях
линейного характера, совпадающих по
знаку с напряжениями от нагрузки, может
измениться величина усилий, вызывающих
местный переход напряжений за пределы
текучести и появление пластических
деформаций. По достижении в наиболее
напряженных точках конструкции предела
текучести дальнейший рост напряжений
прекратится, так как произойдет
перераспределение напряжений на
прилежащие зоны металла. Этим обеспечивается
высокая прочность сварных соединений.
При плоском
однозначном поле сварочных напряжений
(например, средняя зона двух листов,
сваренных встык, испытывающих растяжение
в двух направлениях) они препятствуют
развитию пластичности при суммировании
сварочных и силовых напряжений и могут
вызвать хрупкое разрушение изделия. Их
неблагоприятное воздействие усиливается
источниками концентрации напряжений
вследствие дефектов сварного шва.
Особенно опасны сварочные напряжения,
появляющиеся при сварке толстых изделий,
так как в этом случае распределение
остаточных напряжений носит объемный
характер, еще более затрудняющий влияние
пластичности материла на выравнивание
напряжения.
Остаточные сварочные деформации, влияя на геометрическую форму конструкций и их элементов, иногда снижают их несущую способность. Такие деформации, как искривление продольной оси элементов, работающих на сжатие, грибовидность полок балок и колонн, коробление стенок балки и колонны (под действием сжимающих сварочных напряжений возникают в стенке так называемые хлопуны) могут значительно снизить значение критических нагрузок, вызывающих потерю устойчивости конструкции.
Размер остаточных
деформаций зависит от технологии
сборочно-сварочных работ и конструктивной
формы. Последняя может иметь решающее
значение, поэтому в процессе конструирования
должны быть заранее известны характер
ожидаемых деформаций и их ориентировочные
размеры.
|
Напряжение питающей сети, В |
3х380(+-5%) |
|
Частота сети, Гц > |
50 |
|
ПН, % при максимальном сварочном токе |
60 |
|
Напряжение холостого хода, В, не более |
70 |
|
Максимальный рабочий ток, А |
500 |
|
Пределы регулирования скорости |
0-12 |
|
Пределы регулирования сварочного |
40-500 |
|
Пределы регулирования сварочного |
50-500 |
|
Пределы регулирования рабочего |
22-40 |
|
Пределы регулирования рабочего |
17-35 |
|
Потребляемая мощность, кВА, не более |
32 |
|
Максимальный первичный ток, А |
42 |
|
Диаметр сварочной проволоки, мм |
1,2-2,0 |
|
Габаритные размеры источника, мм, не более |
750x500x800 |
|
Габаритные размеры механизма подачи, мм, не более |
580х300х350 |
|
Масса источника, кг, не более |
180 |
|
Масса механизма подачи, кг, не более |
16 |
Технические характеристики полуавтомата ПДГ-516 с ВДУ-506 — Студопедия
| Параметр | Характеристика |
| Напряжение в сети, В Диаметр электродной проволоки, мм Скорость подачи проволоки, м/ч Номинальный сварочный ток, А Масса подающего устройства, кг | 1,2…2 100…960 16* |
* Масса подающего устройства без блока управления
Режим механизированной сварки, выбираемый в зависимости от толщины свариваемых деталей, определяется диаметром электродной проволоки, силой сварочного тока, напряжением дуги, скоростью подачи проволоки и скоростью сварки, вылетом электродной проволоки и расходом углекислого газа.
Ориентировочные режимы двусторонней механизированной сварки в углекислом газе стыковых соединений без разделки кромок приведены в табл. 10.5.
Параметры режима сварки в значительной степени влияют на качество и размеры шва. Например, повышение силы тока увеличивает глубину проплавления и может привести к прожогу. Увеличение скорости сварки может, в свою очередь, привести к непровару в шве. Критерием оптимального режима сварки принято считать равнопрочность металла сварного шва и основ-
Таблица 10.5
Параметры режима двусторонней механизированной сварки
| Толщина металла, мм | Зазор, мм | Диаметр электродной проволоки, мм | Сварочный ток, А | Напряжение дуги, В | Скорость подачи проволоки, м/с | Расход СО2 |
| 0+1,5 | 1,2 | 170…180 | 20…23 | 8…10 | ||
| 0+1,5 | 1,6 | 220…240 | 25…27 | 15…16 | ||
| 0+1,5 | 2,0 | 300…320 | 28…30 | 15…16 |
ного металла, отсутствие внешних и внутренних дефектов и получение заданной геометрии шва.
Термическое воздействие сварки на металл,
Выпрямитель сварочный универсальный ВДУ-506С
Наличие: на складе
Сварочный универсальный выпрямитель предназначен для ручной дуговой сварки покрытыми электродами на постоянном токе, комплектации полуавтоматов и автоматов для сварки изделий из стали в среде защитных газов на постоянном токе. Является регулируемым тиристорным выпрямителем с жесткой или падающей внешней характеристикой, широко известен и имеет одну из самых высоких сварочных характеристик в своем классе.
Варианты доставки:
- самовывоз со склада
- автотранспортом
- поездом
Варианты оплаты:
- безналичный расчет
- наличный расчет
- оплата по картам
Ваш технический специалист:
Ф.И.О.: Богданов Александр ВладимировичТелефон: 8 (925) 020-21-01
Эл.
почта: [email protected]Купить Выпрямитель сварочный универсальный ВДУ-506С в Москве
Полное описание
Отличие от известных версий выпрямителей ВДУ-506 и ВДУ-505 заключается в том, что выпрямитель ВДУ-506С в режиме полуавтоматической сварки имеет специальную комбинированную вольамперную характеристику, обеспечивающую уменьшение разбрызгивания в 5 раз, увеличение производительности на 15%, улучшенное качество формирования сварного шва. В комплекте с полуавтоматом ПДГО-510, со стабилизацией скорости подачи сварочной проволоки и возможностью удаления подающего механизма от выпрямителя на расстояние до 50м, оптимален для цеховых условий при сварке на токах дуги до 450А (ПВ=100%). Сварочные свойства выпрямителя ВДУ-506С-4 приближены к лучшим инверторным источникам при сварке в смесях газов, а при сварке в углекислом газе он превосходит их. Обеспечивает эффективную сварку в вертикальном пространственном положении как «снизу-вверх», так и «сверху-вниз» с формированием обратного валика.
Обеспечивает разбрызгивание электродного металла на уровне 3,5% в углекислом газе и не более 2% при сварке в смесях газов. Комплектуется полуавтоматами ПДГ-421, ПДГО-508С, ПДГО-509С, ПДГО-510, (подробнее описание комплектов ПДГ-421 с ВДУ-506С, ПДГО-508С с ВДУ-506С, ПДГО-509С с ВДУ-506С, ПДГО-510 с ВДУ-506С)
Выпрямитель имеет следующие технические решения:
Плавное регулирование сварочного тока в режиме ММА и сварочного напряжения в режиме МIG/MAG;
Специальная комбинированная внешняя вольт-амперная характеристика;
Возможность предустановки напряжения на дуге при полуавтоматической сварке;
Наличие розетки 36 В для питания подогревателя газа;
Защита от тепловой перегрузки;
Быстросъемные, безопасные токовые разъемы;
Класс изоляции Н;
Принудительное охлаждение.
Технические характеристики
Характеристика ММА
MIG/MAG
Напряжение питающей сети, В
3×380
Частота питающей сети, Гц
50
Номинальный сварочный ток, А (ПВ, ПН, %)
500 (60)
Пределы регулирования сварочного тока, А
60-500
50-500
Напряжение холостого хода, В, не более
85
Номинальное рабочее напряжение, В
46
50
Потребляемая мощность, кВА, не более
30
34
Масса, кг, не более
260
Габаритные размеры, мм, длина x ширина x высота, не более
750x650x1150
Просмотров: 533
196440 руб с другими недорогими товарами, отзывы, доставка.
Выпрямитель сварочный универсальный ВДУ-506С
Выпрямитель имеет следующие основные технические решения:
• Плавное регулирование сварочного тока в режиме ММА и сварочного напряжения врежиме МIG/MAG
• Наличие розетки 36 В для питания подогревателя газа
• Защита от тепловой перегрузки
• Быстросъемные, безопасные токовые разъемы
• Класс изоляции Н по ГОСТ 8865-70
• Принудительное охлаждение
Технические характеристики:
1. Напряжение питающей сети, В ММА MIG/MAG
3 380
2. Частота питающей сети, Гц 50
3. Номинальный сварочный ток, А (ПВ, ПН, %) 500(60)
4. Пределы регулирования сварочного тока, А 60-500 50-500
5. Напряжение холостого хода, В, не более 85
6. Номинальное рабочее напряжение, В 46 50
7. Потребляемая мощность, кВА, не более 30 34
8. Масса, кг, не более 260
9. Габаритные размеры, мм, длина ширина высота, не более 750 650 1150
Комплект поставки:
Наименование К-во Примечание
Выпрямитель сварочный ВДУ-506С 1 без сетевого кабеля
Вставка ВМ-600 2 ЗИП
Вилка 2РМД24КПН10Ш5В1 1 ЗИП
Паспорт 1
Дополнительно рекомендуем приобрести: сетевой кабель, маску сварщика, кабель сварочный КГ1Х70, кабель управления, электрододержатель, сварочные электроды, обратный зажим, блок снижения напряжения холостого хода БСН-10, подающий механизм, горелку для полуавтоматической сварки, сварочную проволоку, газовый редуктор, газовый смеситель, баллоны с газом, подогреватель, автономный блок водоохлаждения БВА-01.
АВТОРИЗАЦИЯ
Сварочные выпрямители прайс
ВД-306 Б (3Х380 В, 60-300 А, ПН 40%, 86 КГ), ЭТА
цена: 59000,00 руб
Выпрямитель сварочный ВД-306 М1
цена: 86000,00 руб
Выпрямитель сварочный ВД-313У3
цена: 79000,00 руб
Выпрямитель многопостовой сварочный ВДМ 2×313
цена: 87000,00 руб
Выпрямитель сварочный ВД-306Д
цена: 207000,00 руб
Выпрямитель многопостовой сварочный ВДМ-1601
цена: 233000,00 руб
Выпрямитель многопостовой сварочный ВДМ-1202С
цена: 199000,00 руб
Выпрямитель многопостовой сварочный ВДМ-6303 С У3.1
цена: 128000,00 руб
Выпрямитель сварочный ВДУ-601 УЗ
цена: 214000,00 руб
Выпрямитель сварочный универсальный ВДУ-506С
цена: 196000,00 руб
Выпрямитель сварочный универсальный ВДУ-1250
цена: 652000,00 руб
Выпрямитель сварочный ВДГ-303-3
цена: 182000,00 руб
Масштабируемое усовершенствованное пакетное ядро Zheng; Вэньсин; & nbsp et al.
[Casa Systems, Inc.]Заявка на патент США № 15/932354 была подана в патентное ведомство 06.09.2018 на масштабируемое расширенное пакетное ядро . Эта заявка на патент в настоящее время передана компании Casa Systems, Inc. Заявителем, указанным на этот патент, является Casa Systems, Inc. Изобретение принадлежит Гибсону Ангу, Венксин Чжэн.
Плоскость управления
состоящий из набора компонентов плоскости управления, выполняется с использованием
набор виртуальных машин, работающих на множестве вычислительных устройств. В
Плоскость управления содержит первый сетевой интерфейс для голоса и
сеть передачи данных, совместно используемая набором компонентов плоскости управления.Плоскость данных, содержащая набор компонентов плоскости данных, выполняется
используя набор виртуальных машин, работающих на множестве вычислительных
устройств. Уровень данных содержит второй сетевой интерфейс для
сеть передачи голоса и данных, совместно используемая набором плоскостей данных
составные части. После получения запроса сеанса от удаленного устройства,
выбранный компонент плоскости данных выбран для обработки
соответствующий сеанс, так что выбранный компонент плоскости данных
может напрямую связываться с удаленным устройством, используя второй
сетевой интерфейс для обработки сеанса.
Энергонезависимый машиночитаемый носитель информации по п.
14, способ, дополнительно содержащий: определение нагрузки набора
компоненты уровня управления ниже порогового значения; и удаление
компонент плоскости управления из набора компонентов плоскости управления в
уменьшить пропускную способность плоскости управления.
Такие устройства и / или карты обычно
обрабатывают как сигнальные, так и информационные аспекты сети. Следовательно,
например, при добавлении новой карты или устройства данные и
аспекты управления увеличиваются (например, даже если это только необходимо
чтобы увеличить аспект данных, а не аспект управления). Дальше,
при добавлении дополнительного устройства или карты путь к данным может не
легко перемещаться между существующими сетевыми устройствами и новым устройством
(например, из-за того, как сигнализация связана с каждым
устройство).
Метод включает получение через первую сеть
интерфейс, запрос сеанса от удаленного устройства.Метод
включает в себя обработку с использованием первого компонента плоскости управления из
набор компонентов плоскости управления, запрос сеанса для настройки
выбранный компонент плоскости данных из набора компонентов плоскости данных
для обработки сеанса, созданного для запроса сеанса, так что
выбранный компонент плоскости данных может напрямую связываться с
удаленное устройство, использующее второй сетевой интерфейс для обработки
сеанс.
Процессор выполняет плоскость данных, содержащую набор плоскостей данных.
компоненты, связанные с плоскостью данных, включая: выполнение
компоненты плоскости данных, использующие набор виртуальных машин, работающих
на второй части набора ресурсов обработки; и
предоставление второго сетевого интерфейса для плоскости данных к
сеть передачи голоса и данных, в которой второй сетевой интерфейс
разделяется набором компонентов плоскости данных. Процессор получает,
через первый сетевой интерфейс запрос сеанса от удаленного
устройство.Процессор обрабатывает, используя первую плоскость управления
компонент из набора компонентов плоскости управления, сеанс
запрос на настройку выбранного компонента плоскости данных из набора
компонентов плоскости данных для обработки сеанса, созданного для
запрос сеанса, чтобы выбранный компонент плоскости данных мог
напрямую общаться с удаленным устройством, используя второй
сетевой интерфейс для обработки сеанса.
По крайней мере, одно временное
машиночитаемый носитель данных кодируется множеством
исполняемые компьютером инструкции, которые при выполнении выполняют
способ, включающий выполнение плоскости управления, содержащей набор
компоненты плоскости управления, связанные с плоскостью управления,
содержащий: выполнение компонентов плоскости управления с использованием набора
виртуальные машины, работающие на первом наборе вычислительных устройств
связанный с плоскостью управления; и обеспечение первой сети
интерфейс для плоскости управления к сети передачи голоса и данных,
при этом первый сетевой интерфейс совместно используется набором управления
компоненты самолета.Метод включает выполнение плоскости данных
состоящий из набора компонентов плоскости данных, связанных с данными
плоскость, включающая: выполнение компонентов плоскости данных с использованием набора
виртуальных машин, работающих на втором наборе вычислительных устройств
связанный с плоскостью данных; и обеспечение второй сети
интерфейс для плоскости данных к сети передачи голоса и данных, при этом
второй сетевой интерфейс совместно используется набором плоскости данных
составные части.
Метод включает получение через первую сеть
интерфейс, запрос сеанса от удаленного устройства.Метод
включает в себя обработку с использованием первого компонента плоскости управления из
набор компонентов плоскости управления, запрос сеанса для настройки
выбранный компонент плоскости данных из набора компонентов плоскости данных
для обработки сеанса, созданного для запроса сеанса, так что
выбранный компонент плоскости данных может напрямую связываться с
удаленное устройство, использующее второй сетевой интерфейс для обработки
сеанс.
SeGW 122 обменивается данными с компонентом выгрузки данных 138.
через транспортную сеть 136.Компонент 138 выгрузки данных находится в
связь с локальным шлюзом (L-GW) 140 и домашним eNodeB
(HeNB) s 140a и 140b, которые поддерживают связь с UE 142b. В
UE 142a поддерживает связь с сетью 100 через E-UTRAN.
114.
Шлюз 118 PDN может действовать как якорь для мобильности
между технологиями 3GPP и не-3GPP (например, WiMAX).
Это может позволить развертывание
которые можно легко настроить в соответствии с объемом ресурсов
требуется конкретной сети.
Эти методы могут обеспечить
несколько терабит пропускной способности на кластер с оптимальной сетью
использование полосы пропускания.Эти методы могут обеспечить гибкий высокий
схема доступности (HA) и / или поддержка горячего резервирования 1: 1 или N: 1
«теплый» резерв на основе соглашения об уровне обслуживания (SLA). Техники
может обеспечить независимое обновление / переход на более раннюю версию программного обеспечения каждой виртуальной машины
внутри кластера. Эти методы могут включать песочницу вживую
кластер, чтобы пропитать новый выпуск перед окончательным развертыванием. Эти и
другие особенности будут описаны и дополнительно оценены с учетом
описание здесь.
Кроме того, следует понимать, что
приведенные ниже примеры являются примерными, и предполагается, что
что есть другие системы и методы, которые входят в сферу
раскрытого предмета.
GRA 206 и SAE-DP 208 находятся на связи
с базой данных (БД) 210, которая может иметь несколько (n) экземпляров. В
DB 210 может сохранять, например, данные о состоянии сеанса и другие соответствующие
данные, используемые плоскостями данных и управления 204, 206.DB 210 может
использоваться для различных целей, например, для восстановления.
В
Агент маршрутизации GTP-C может действовать как точка входа в кластер
серверы / виртуальные машины для уровня управления (например, реализация GRA).
Например, запросы на подключение к сети с коммутацией пакетов данных (PDN) могут
прибывают в GRA через единственный IP-адрес, настроенный как
конечную точку GTP-C в сеть, а агент маршрутизации GTP-C может
использоваться для выполнения маршрутизации и / или балансировки нагрузки между различными
GRA в плоскости управления.Использование одной точки входа может для
Например, обеспечить прозрачность сервиса, представив кластер
как единый логический объект для внешних сетевых функций. GRA может
направлять каждый новый запрос на подключение к выбранному серверу SAE-DP в
плоскость данных 206, используя, например, имя точки доступа (APN)
таблица маршрутизации / политики, которая выполняет маршрутизацию на основе таких критериев, как
доступность и / или мощность. Агент маршрутизации GTP-C может поддерживать
липкость для установленных сеансов.
В приведенном ниже списке приведены примерные
характеристики компонентов плоскости данных:
2, плоскость 204 данных может быть
настроен для обеспечения прямой плоскости данных (например, с использованием GTP-U / SGi
интерфейс) к каждому серверу или виртуальной машине SAE-DP. Открытый
протокол может быть предоставлен на всех серверах и / или виртуальных машинах
интерфейсы для GRA и / или SAE-DP. Можно добавить больше узлов DP,
например, для увеличения пропускной способности уровня данных 204.
поэтому путь данных может быть увеличен или уменьшен по мере необходимости. В
плоскость прямых данных 206 может использовать полосу пропускания больше
эффективно, например, по сравнению с проходящим через
распределение.Например, прямой путь к данным может разрешить все
трафик сеанса, чтобы идти прямо к месту назначения, чтобы избежать
использование любой дополнительной полосы пропускания, например, что может помочь
методы масштабируются по мере необходимости и эффективно используют
пропускная способность.
Идентификаторы плоскости данных, например, полностью определенный туннель.
идентификаторы конечных точек (FTEID), могут переноситься внутри плоскости управления
сообщения, так что он может быть автоматически обнаружен
спутниковый шлюз (SGW).SGW может быть выполнен как виртуальный
сетевая функция, как обсуждается далее в связи с фиг. 12.
Различные внутренние конечные точки GTP-U позволяют трафику плоскости данных 206 к
доставляться непосредственно к конкретной виртуальной функции или
блок обработки. Наличие отдельных конечных точек GTP-U может позволить
система для достижения линейного / неограниченного горизонтального масштаба (например, для
пропускная способность несколько терабит). Отдельные конечные точки GTP-U могут для
Например, сохранение пропускной способности сети. Плоскость данных 206 может быть
гибко конфигурируется для схем высокой доступности, так что есть теплый N: 1
резервная конфигурация SAE-DP и / или 1: 1 горячий резерв
конфигурация.Различные SLA могут быть настроены с разными HA
схемы.
Например, SLA можно настроить для разных публичных
сети передачи данных (PDN). Например, SLA можно использовать для настройки
горячее резервирование для IP Multimedia Subsystem (IMS) PDN, SLA может быть
используется для настройки горячего резервирования для iNET PDN и / или
подобно.
Первый слой 302a включает в себя
различные демоны, включая протокол конфигурации сети
(Netconf) Daemon 310, простой протокол управления сетью (SNMP)
демон 312 и API передачи репрезентативного состояния (RESTAPI)
демон 314. Второй уровень 302b включает виртуальную сеть
Функция (VNF) контроллера 320, контроллер HA 322, сообщение
маршрутизатор 324, механизм 326 БД и диспетчер адресов 328.
третий уровень 302c включает в себя диспетчер 330 маршрутов, маршрутизация
демоны 332, менеджер FFE 334 и FFE 336.Четвертый слой
302d включает в себя диспетчер 340 соединений, диспетчер 342 трафика,
и диспетчер аутентификации, авторизации и учета (AAA)
344.
В
На шаге 1 SAE-GW получает запрос на создание сеанса (CSREQ). В
На шаге 2 GRA выполняет маршрутизацию на основе политик для выбора SAE-DP.
На шаге 3 GRA пересылает CSREQ выбранному SAE-GW. В
На этапе 4 SAE-DP выполняет функции управления сеансом. В
функции управления сеансом могут включать, например, IP-адрес
распределение, управление и плоскость данных, распределение FTEID, шлюз
интерфейс (e.g., Gx, Gy interface) взаимодействие и / или тому подобное. В
на шаге 5 SAE-DP выдает ответ на создание сеанса (CSRSP) и
передает его обратно в GRA. На шаге 6 GRA пересылает CSRSP
к месту назначения. Как показано на шаге 7, путь к данным для сеанса
устанавливается непосредственно с SAE-DP (например, сеанс не
проходят через GRA и / или контрольный путь).
3). В
резервный VNF 510 включает резервный механизм БД 512, набор
прикладные задачи (AppTask) 514 (показаны как AppTasks 514a-514c), и
контроллер 516 HA. Состояние сеанса может быть синхронизировано в реальном
время между активными и резервными VNF 502, 510 через DB
слой. Сеанс на активном VNF 502 может быть предварительно создан на
резервный VNF 510, e.g., даже до того, как произойдет переключение. Это может
быть сделано, например, чтобы обеспечить минимальное время переключения.
VVNF может состоять из одного или
больше виртуальных машин, в этом случае это совокупная VNF или
вложенные VNF.
Таким образом, в конфигурации 802
гипервизор должен обрабатывать как нисходящий, так и восходящий трафик,
что может создать узкое место.Кроме того, виртуальные приложения
все управляется операционной системой, которая может создать еще один
горлышко бутылки. Конфигурация 804 виртуальной сети обходит
гипервизор, а также использует отдельные программные библиотеки для выполнения
виртуальные сетевые функции. Таким образом, как показано в виртуальной сети
конфигурации 804 восходящий трафик идет непосредственно от
оборудование в напрямую управляемую плоскость данных, выполняющую виртуальные
сетевые функции, и аналогично нисходящий поток трафика от
виртуальная сеть возвращается к аппаратному обеспечению, минуя
гипервизор.Эта конфигурация, показанная на 804, позволяет избежать
узкие места, которые могут присутствовать в конфигурации 802.
NFVO 902 включает каталог VNF, сервис
сетевой каталог и портал выполнения заказов, а также взаимодействуют с
дескриптор службы.VNFM 904 включает диспетчер приложений,
базовые услуги, фундамент решения MobileEdge
сервисы, а также приложения и автоматическая сборка виртуальных машин. VIM 906
запускает программное обеспечение, которое можно использовать для настройки и контроля физических и
ресурсы виртуальной сети, такие как, например, openstack, vmware и
icloud. NFVI 908 включает в себя виртуальное хранилище, виртуальную сеть,
и виртуальные вычислительные аспекты системы 900, которые
взаимодействовать с оборудованием хранения, сетевым оборудованием и
вычислительное оборудование через уровень виртуализации.VNF 910
включает виртуальные функции, в том числе коммуникационную помощь
для клиента Закона о правоприменении (CALEA), Политика и начисление
Клиент Rules Function (PCRF), клиент AAA, SAE-GW, Home
NodeB (HNB) -GW, ePDG, HeNB-GW и SeGW, каждый из которых
может быть связан с EMS / NMS 912.
NFVO 902 находится в
связь с VNFM 904 (например, через Or-Vnfm), VIM 906
(например, через Or-Vi) и OSS / BSS 914 (например, через OS-MA). В
VNFM 904 находится на связи с NFVO 902, как отмечалось выше,
ВНФ 910 (e.g., через Ve-Vnfm) и VIM 906 (например, через
Vi-Vnfm). VIM 906 взаимодействует с NFVO 902 и
VNFM 904, как указано выше, а также NFVI 908 (например, через Nf-Vi).
NFVI 908 взаимодействует с VIM 906, как указано выше,
а также VNF 910 (например, через Vn-Nf). VNF 910 находятся в
связь с OSS / BSS 914.
1022. Адаптер 1008 VNFM обменивается данными с NFVO.
(TACKER NFVO 1004 и OpenMANO NFVO 1006).Адаптер VNFM 1008 является
во взаимодействии с VNFM (ePDG VNFM 1010,
SeGW / HeNB-GW VNFM 1012 и SAE-GW VNFM 1014). VNFM находятся в
связь с веб-приложением 1016 пользовательского интерфейса через
REST API. VNF могут взаимодействовать с VNFM. Как показано
на диаграмме 1000 ePDF VNF 1020 взаимодействует с
ePDG VNFM 1010, и SAE-GW VNF 1022 обменивается данными с
SAE-GW VNFM 1014 (например, через NETCONF, как показано на этом
пример).
g. OpenStack VIM 1002 на фиг. 10).
, используя операции get / create / set config объекта
через интерфейс конфигурации VNF). На шаге 10 VNFM 1106
подтверждает завершение создания экземпляра VNF в NFVO
1104. На шаге 11 NFVO 1104 подтверждает завершение
Создание экземпляра VNF для запрашивающей стороны 1102.
Следует понимать, что блок-схемы
включенные здесь, не отображают синтаксис или работу каких-либо
конкретной схемы или любого конкретного языка программирования или
тип языка программирования. Скорее, блок-схемы иллюстрируют
функциональную информацию, которую может использовать специалист в данной области, чтобы
изготовить схемы или реализовать алгоритмы компьютерного программного обеспечения для
выполнять обработку конкретного устройства, выполняющего
типы описанных здесь методик. Это также следует ценить
что, если здесь не указано иное, конкретная последовательность
шаги и / или действия, описанные в каждой блок-схеме, просто
иллюстрация алгоритмов, которые могут быть реализованы и могут быть
разнообразны в реализации и вариантах реализации принципов
описано здесь.
Такой исполняемый на компьютере
инструкции могут быть написаны с использованием любого из ряда подходящих
языки программирования и / или инструменты программирования или создания сценариев, и
также может быть скомпилирован как исполняемый код машинного языка или
промежуточный код, который выполняется на фреймворке или виртуальном
машина.
Например, функциональное средство может быть реализовано как
функция процесса, или как дискретный процесс, или как любой другой
подходящий блок обработки. Если описанные здесь методы
реализовано как несколько функциональных объектов, каждый из которых
объект может быть реализован по-своему; все не должно быть
реализовано таким же образом. Кроме того, эти функциональные помещения
может выполняться параллельно и / или последовательно, в зависимости от ситуации, и
могут передавать информацию между собой, используя общую память на
компьютер (ы), на котором они выполняются, используя сообщение
протокол передачи или любым другим подходящим способом.
В
некоторые реализации, одно или несколько функциональных средств, несущих
изложенные здесь методы могут вместе сформировать полное программное обеспечение
упаковка. Эти функциональные объекты могут в качестве альтернативы
варианты осуществления, быть адаптированными для взаимодействия с другими, не связанными
функциональные средства и / или процессы для реализации программного обеспечения
программное приложение.
е. как единое целое или отдельные единицы), или некоторые из этих
функциональные возможности не могут быть реализованы.
В «машиночитаемом»
среда, «как здесь используется, по крайней мере, один физический, структурный
компонент имеет по крайней мере одно физическое свойство, которое может быть изменено в
каким-то образом в процессе создания носителя со встроенными
информация, процесс записи информации в ней или любые
другой процесс кодирования носителя с информацией. Например,
состояние намагниченности части физической структуры
машиночитаемый носитель может быть изменен во время записи
процесс.
Эти выгодные конструкции могут затем обеспечить
функциональность носителя данных, влияя на работу одного
или несколько процессоров, взаимодействующих с информацией; Например,
за счет повышения эффективности компьютерных операций, выполняемых
процессор (ы).
д.). Функциональный
средства, содержащие эти исполняемые компьютером инструкции, могут быть
интегрированы и управляют работой одного многоцелевого
программируемое цифровое вычислительное устройство, скоординированная система из двух
или более универсальных вычислительных устройств, разделяющих вычислительную мощность и
совместно применяя описанные здесь методы, один
вычислительное устройство или скоординированная система вычислительного устройства
(совмещенные или географически распределенные), предназначенные для выполнения
методы, описанные здесь, один или несколько программируемых на месте
Матрицы вентилей (FPGA) для реализации описанных методов
здесь или в любой другой подходящей системе.
Сетевой адаптер может быть
любое подходящее оборудование и / или программное обеспечение для выполнения вычислений
устройство для проводной и / или беспроводной связи с любым другим
подходящее вычислительное устройство в любой подходящей вычислительной сети.В
вычислительная сеть может включать в себя точки беспроводного доступа, коммутаторы,
маршрутизаторы, шлюзы и / или другое сетевое оборудование, а также любое
подходящая проводная и / или беспроводная среда или среда связи для
обмен данными между двумя или более компьютерами, включая
Интернет. Машиночитаемый носитель может быть адаптирован для хранения данных в
быть обработанными и / или инструкциями, которые должны быть выполнены процессором. В
Процессор позволяет обрабатывать данные и выполнять инструкции.
Данные и инструкции могут храниться на машиночитаемом
медиа хранилище.
Эти устройства могут использоваться, среди прочего, для представления пользователю
интерфейс. Примеры устройств вывода, которые можно использовать для обеспечения
пользовательский интерфейс включает принтеры или экраны дисплея для визуального
презентация вывода и громкоговорителей или другого источника звука
устройства для звукового представления продукции. Примеры ввода
устройства, которые можно использовать для пользовательского интерфейса, включают клавиатуры,
и указывающие устройства, такие как мыши, сенсорные панели и оцифровка
таблетки.В качестве другого примера вычислительное устройство может получать ввод
информацию через распознавание речи или другие звуковые
формат.
Соответственно, могут быть созданы варианты осуществления, в которых действия
выполняется в порядке, отличном от показанного, который может включать
выполнение нескольких действий одновременно, даже если показано как
последовательные действия в иллюстративных вариантах осуществления.
Соответственно, приведенное выше описание и чертежи приведены в качестве
только пример.
Au широко используется в виде тонкопленочных металлических контактов из-за его устойчивости к окислению. При использовании этого материала обычно используются подслои из титана (Ti) или Cr для увеличения адгезии к подложке [33,34,35,36]. Кроме того, Mg недавно стал контактным из-за его биосовместимости (Рисунок 2a). Кроме того, металлические тонкие пленки могут быть легко нанесены на гибкие подложки с помощью традиционных методов, таких как гальваника [37,38,39], распыление [15,23], термическое / электронно-лучевое испарение [9,22,40] и раствор методы [19,41,42].Тем не менее, хотя эти материалы подходят для гибких приложений, их нелегко использовать в сценариях с возможностью растяжения в форме тонких пленок, если не применяются тонкие модификации подложки [32,43,44]. Кроме того, они непрозрачны даже в виде пленок нанометровой толщины. Это важное свойство в приложениях, которые приносят пользу или зависят от прозрачности в видимом спектре, таких как фотодетекторы. Применение металлов с различной геометрией, таких как металлические нанопровода, наночастицы и металлические жидкие проводники, было выполнено для выполнения таких требований, как гибкость, растяжимость и прозрачность.
Они открывают возможность для получения сильно растягиваемых проводящих пленок и более подходят для печатной электроники. В этом контексте медные нанопроволоки (CuNW) [45], золотые нанопроволоки (AuNW) [46,47], серебряные нанопроволоки (AgNW) [17,48] и жидкие металлы [49,50,51,52] являются наиболее перспективными. свойства для электродов с высокой растяжимостью. Металлические нанопроволоки могут быть изготовлены либо методами растворения (восходящий подход), либо методами шаблона / формирования рисунка (нисходящий подход) [53]. Нисходящий подход основан на формировании паттерна или росте с помощью шаблона сетчатых металлических структур и позволяет изготавливать идеально выровненные ННК [54].Недостатки этих методов проистекают из их сложности и, в случае методов с использованием шаблона, из-за наличия нежелательных материалов в структуре NW. И наоборот, процессы решения могут создавать большое количество ННК с контролируемыми размерами. Кроме того, процессы растворения более совместимы с производством больших площадей [55,56].
CuNW широко исследовались как растягиваемые проводники, тем не менее, склонность Cu к легкому окислению при контакте с воздухом препятствует ее прямому применению в гибких датчиках [45] .AuNW также имеют высокие значения проводимости и прозрачности. Gong et al. [46] продемонстрировали наночастицу золота, образованную путем самосборки обработанных в растворе AuNW, которые показали сопротивление листа 130,1 Ом / квадрат (Ом / ☐) и прозрачность около 92%. Хотя при более низкой прозрачности (60%) Lee et al. [47] достигли сопротивления листа 3 Ом / □ для металлической сетки из Au с шириной линии 3 мкм. Однако из-за высокой цены на золото и легкости окисления меди более широко используется Ag. Одна из основных проблем с проводимостью ННК заключается в повышенном сопротивлении перехода.Чтобы решить эту проблему, была исследована сварка AgNW с использованием источников света, как показано на рисунке 2b [48]. Основанный на аналогичном подходе, использование специально разработанной сверхбыстрой системы плазменной сварки с лазерным индуцированием (LPW) улучшило стыки AgNW с рулонной печатью на ПЭТ [17].
Сопротивление листа снизилось с 450 Ом / □ для несваренных пленок AgNW до 5 Ом / □, когда они экспонировались в течение 2,5 мкс. При этом прозрачность в видимом диапазоне не опускалась ниже 90%. Пленки, обработанные методом LPW, также показали превосходную стабильность при изгибе с минимальным изменением сопротивления при изгибе от 0 до 0.06 / мм [17]. Недавно Oh et al. [57] использовали чешуйки серебра, спеченные на растяжимой подложке из силиконового эластомера (Ecoflex ™) с использованием индивидуальной системы интенсивного импульсного света (рис. 2c). Этот процесс спекания основан на фототермическом эффекте, когда чешуйки Ag свариваются вместе за короткий промежуток времени, что позволяет избежать повреждения основы. При таком подходе устройства могут выдерживать 500% -ную деформацию при сохранении сопротивления ниже 200 Ом. В альтернативном подходе сочетание AgNW с другими проводящими материалами, такими как углеродные нанотрубки (CNT), также привело к получению высокопроводящих (27 Ом / □), согласующихся (деформация 500%) и прозрачных слоев (> 90%) без необходимость сложных процессов спекания [58].
Жидкие металлы представляют собой самый высокий коэффициент прилегаемости из всех проводящих материалов. Среди них наиболее широко используются эвтектические галлий-индиевые (EGaIn) и ртутные (Hg) [59,60]. Из-за своей токсичности Hg не является предпочтительным для гибких датчиков. С другой стороны, EGaIn является биосовместимым и широко используется в производстве гибких электронных компонентов [49]. Этот материал имеет проводимость 3,4 × 10 6 См / м [50]. Кроме того, уникальные реологические и самовосстанавливающие свойства EGaIn обеспечиваются эластичной тонкой пленкой из оксида галлия, которая препятствует вытеканию жидкости из микроканалов.Кроме того, низкая вязкость материала (1,9910 × 10–3 Па · с) способствует заполнению микрополостей в каналах [51,52]. Эти свойства делают жидкие металлы подходящими для изготовления поддающихся растяжению и самовосстанавливающихся проводящих контактов и электродов [61].
Эти материалы изначально использовались в качестве отражающих инфракрасное (ИК) слоев на окнах, так как их плазменная частота находится в ИК-части электромагнитного спектра.Позже, с появлением тройных соединений, показывающих более высокую электропроводность, эти материалы стали широко применяться в качестве прозрачных проводников при разработке плоских дисплеев [62,63]. Такой переход в приложениях стал возможным благодаря развитию ITO. ITO представляет собой форму In 2 O 3 , легированную n-легированным оловом (Sn). Этот процесс легирования приводит к превосходному перекрытию орбиталей оксида металла и, как следствие, к низкой эффективной массе электронов. Это перекрытие приводит к большей подвижности электронов, что вместе с широкой запрещенной зоной и низкой плазменной частотой этого материала приводит к высокой проводимости и прозрачности [63,64].ITO сочетает в себе высокую прозрачность в видимом диапазоне (> 80%) с низким удельным электрическим сопротивлением (1 × 10–4 Ом · см) [64].
Кроме того, ITO можно наносить с помощью постоянного тока [65,66,67,68] и высокочастотного распыления при низких температурах [69], что делает его совместимым с полимерными подложками. По этим причинам ITO широко используется в качестве прозрачного электрода в гибких датчиках [20,70,71,72,73,74,75,76,77]. Тем не менее, значения удельного сопротивления ниже 5 × 10-4 Ом · см нелегко получить для производственных процессов при комнатной температуре [67].Кроме того, ITO плохо изгибается, и слои ITO толщиной 20 нм имеют критический радиус изгиба около 4,5 мм [78]. Кроме того, пленки из ITO на полиэтиленнафталате (PEN) или полиэтилентерефталате (PET) могут сильно повреждаться при изгибе на радиус около 10 мм [78]. Чтобы заменить ITO, IZO также недавно использовался для разработки гибких датчиков в качестве контактного материала [79,80]. Из-за стоимости и дефицита In существует заинтересованность в замене In в TCO. С этой целью были разработаны материалы с интересными свойствами для гибкой электроники, такие как AZO.
Чжоу и др. [81] продемонстрировали, что слой AZO / Au / AZO на слюде демонстрирует поверхностное сопротивление 5 Ом / □ и прозрачность, близкую к 90%, для общей толщины слоя 126 нм, где слой Au соответствует 10 нм. Это устройство выдерживало радиус изгиба 7 мм, но его листовое сопротивление увеличивалось до 9 Ом / □ при изгибе до меньшего радиуса 5 мм.
, 95,96], восстановленный оксид графена (rGO) [97,98,99], технический углерод (CB) [100,101] и графит [102,103,104,105].Графен — это двумерный материал, который проявляет свойства как проводника, так и полупроводника [106]. Графен высокого качества может быть получен такими методами, как химическое осаждение из паровой фазы (CVD), а также механическое и химическое расслоение [93]. Механическое расслоение, то есть метод скотча [82], позволяет производить высококачественный графен, но размеры и манипуляции с отдельными слоями трудно контролировать. Химическое отшелушивание — широко используемый метод создания гибких сенсоров.Этот метод основан на окислении графита до оксида графена (GO) с последующим восстановлением этого соединения с образованием rGO. Этот этап обычно является неполным, и в графеновых слоях остаются оставшиеся функциональные группы, которые снижают их проводимость, но также повышают чувствительность rGO к различным химическим веществам. Это позволяет изготавливать химические сенсоры [107,108,109,110].
CVD-графен также очень интересен для разработки гибких сенсоров из-за его возможности изготовления большой площади.На рис. 3 показана зависимость роста между температурой и количеством предшественника углерода, присутствующего на поверхности металлического катализатора [111]. Как видно, контролируя эти параметры, можно получить как тонкие, так и толстые пленки ФЛГ и однослойного графена (СЛГ). Типичными металлами, используемыми в качестве катализатора для графена CVD, являются Ni и Cu. Кроме того, выращенный графен можно перенести на любую подложку путем нанесения полиметилметакрилата (ПММА) с последующим травлением металлического слоя.Затем плавающая поверхность графен / ПММА наносится на желаемую подложку. Волокна УНТ также привлекают значительное внимание в области гибких датчиков и устройств. Волокна УНТ состоят из большого количества ориентированных УНТ. УНТ — это одномерные проводники, состоящие либо из одного «свернутого» слоя графена, в результате чего образуются одностенные УНТ (ОСУНТ), либо из нескольких нанотрубок, которые имеют одну и ту же сердцевину, чтобы сформировать многостенные УНТ (МУНТ) [106].
К настоящему времени для волокон из углеродных нанотрубок, легированных йодом, были получены значения удельного электрического сопротивления 1 · 10−7 Ом · см [112].Кроме того, также сообщалось о прочности на разрыв, превышающей 9 ГПа [113]. Эти свойства в сочетании с их сопротивлением деформации (до 285% деформации при разрыве для свернутых волокон [114]) делают эти структуры идеальными для гибких и растягиваемых приложений [90,115,116]. Волокна УНТ могут быть легко изготовлены из раствора УНТ и осаждены мокрым прядением или сухим прядением из зоны реакции плавающего каталитического химического осаждения из паровой фазы (FCCVD) леса нанотрубок [117].
свойства металлов, но с обычными механическими свойствами полимера [118,119].Электропроводность КП можно регулировать в диапазоне от ≈1 · 10−9S / см до ≈1 · 105S / см [120]. ХП образуются в результате химического или электрохимического окисления мономеров, наиболее широко используемых полипиррол, полианилин (PANI) и производные политиофена, такие как PEDOT [121,122]. ХП предпочтительнее металлов при изготовлении гибкой электроники, поскольку они обладают более высокой пластичностью, гибкостью и биосовместимостью [123]. Первичное окисление анилина происходит в полианилине (PANI), также называемом черным анилином [124].PANI — это ИСП с хорошей стабильностью во времени и регулируемой электропроводностью. Изменение проводимости зависит от степени легирования, степени окисления, морфологии частиц, кристалличности, внутренних внутрицепочечных взаимодействий или молекулярной массы [118,123,124,125,126]. ПАНИ может стать более проводящим после протонного легирования или может уменьшить свой носитель заряда, если молекулы газа абсорбируются.
Его способность изменять проводимость представляет интерес для изготовления химических и биологических сенсоров [127,128,129,130,131].Базовая проводимость ПАНИ для нелегированного образца составляла 5 × 10-4 См / см, а максимальная наблюдаемая проводимость составляла 109,04 См / см для образца, легированного HNO 4 [132]. Электропроводность PANI также может быть увеличена за счет использования углеродных материалов, таких как графен [125,129], rGO [130], графит [126,128,129], графеновые нанопластинки (GNP) [129] или MWCNT [133]. Несмотря на свои хорошие электрические свойства, ПАНИ используется в композитах из-за отсутствия жесткости (модуль = 1,3 ГПа) [134]. Этот материал также обладает высокой плавкостью, плохой растворимостью и перерабатываемостью при плавлении, а также хорошей адгезией, что делает ПАНИ материалом, широко используемым в качестве покрытия на гибких поверхностях [126].Основными методами приготовления композитов являются пропитка смачиванием [118,123,127], распыление [133], электроосаждение [126,128,129,131], электронная полимеризация [125] и окислительная полимеризация [135].
Park et al. [136] сообщили о производстве нановолокон PANI путем потенциодинамического роста (рис. 4a) с поверхностным сопротивлением 420 Ом / □. Такие материалы, как губки [127,130], хлопчатобумажные и полипропиленовые тканые ткани [133], трикотажные ткани из хлопка и полиэстера [128] или наноцеллюлозные фибриллы с высоким модулем упругости были пропитаны PANI для определения влажности и газов [118].Этот материал может быть либо легирован соляной кислотой (HCl) и фосфорной кислотой (H 3 PO 4 ) для улучшения протонирования [128], либо функционализирован MWCNT, чтобы получить сопротивление 2280 кОм и гибкость до 240 ° [133]. Пропитка нанофибрилл целлюлозы ПАНИ сообщила об улучшении их свойств (проводимость 1,9 × 10–2См / см и высокая термическая стабильность при 500 ° C с модулем 5,4 ГПа) [118]. Внедрение PSS для замены высококислотных растворов, снижающих проводимость PANI, таких как хлористый водород (HCl), было выполнено для увеличения проводимости до 11.2S / см, с дальнейшим увеличением проводимости (168,4S / см) за счет использования графеновых листов, покрытых PSS, и раствора PANI, легированного PSS (рис.
4b) [125]. Органические проводники на основе тиофена, такие как политиофены (Tn) , тетраэтиленгликоль-политиофен (TEGPT) [137] или п-поли (3,4-этилендиокситиофен) (PEDOT) [138, 139, 140, 141], также были приняты для изготовления гибких сенсоров для био-распознавания. TEGPT, функционализированный пленками из биотина (b-TEGPT), как сообщалось Ihalainen et al., Был нанесен струйной печатью на бумажной основе.[137], получая проводимость в диапазоне от 10 × 10 −7 См / см до 10 × 10 −6 См / см. Тем не менее, PEDOT является одним из самых известных политиофенов с высокой проводимостью и хорошими пленочными свойствами, которые сделали его широко используемым в электрических и электронных устройствах (антистатические покрытия, электропроводящие покрытия, термоэлектрические материалы, полевые транзисторы и активный материал для электрохимических устройств). а также широко используется для гибких датчиков [138, 139, 140, 141].ПЕДОТ обычно полимеризуется в присутствии сульфоната полистирола (ПСС), образуя водную дисперсию, имеющую большое значение для образования тонкой пленки ПЕДОТ: ПСС [140].
PSS действует как контейнер для противоионов, уравновешивающих заряд, будучи тесно связанным посредством электростатического притяжения с PEDOT, и способствует стабильности коллоида, удерживая сегменты PEDOT диспергированными в водном растворе [122,138]. PEDOT: PSS также обладает лучшей водной стабильностью и биосовместимостью, чем PPy и PANI, и считается многообещающим полимером для непрерывного зондирования и даже для имплантации in vivo [142].PEDOT: пленки PSS имеют стабильную проводимость (0,26 См / см), которую можно регулировать путем химической модификации в зависимости от природы и степени легирования, достигая проводимости 30 См / см с базовым сопротивлением 38 Ом / м [139, 143]. Гибкие датчики могут быть изготовлены с использованием PEDOT: PSS путем электроосаждения [143, 144], водной дисперсии [139], смешивания [139], струйной печати (рис. 4c) [145], распыления [146], химического окисления [147], полимеризации путем осаждения из паровой фазы. (VDP) [147,148], и может быть нанесен узор с помощью фотолитографии [149].
PEDOT: PSS демонстрирует превосходные свойства электротранспорта для больших площадей поверхности и способствует более высокой электрокаталитической активности, что делает этот материал идеальным для изготовления солнечных элементов [144,150,151]. Добавление углеродных материалов, таких как MWCNT, порошок графена или оксид графена, увеличивает эффективность, улучшает электрокаталитические характеристики, стабильность чувствительности и снижает сопротивление переносу заряда [139,141,144,150,151,152,153,154]. Было обнаружено, что гетеропереход наночастиц серебра (AgNP) и PEDOT: PSS увеличивает термоэлектрический коэффициент [145].Этот материал использовался в эластичных и прозрачных электрохимических датчиках SWCNT, где PEDOT: PSS использовался в качестве проводящего покрытия и связующего (рис. 4d), улучшая электрохимические характеристики и снижая сопротивление листа SWCNT (от 145 Ом / □ до 73 Ом. / □) [154]. PEDOT: PSS также может использоваться с двухслойными ферментными электродами, получая высоконадежные и разрешенные амперометрические сигналы в ответ на концентрации глюкозы [142], или для создания биоразлагаемых электродов с проводимостью 12 Ом · см (19% концентрация PEDOT: PSS), и накопитель заряда 74 мКл / см2 [149].
Wang et al. [139] приготовили композит MWCNT на функционализированном карбоксильными группами графене (GR-COOH) в водной дисперсии PEDOT: PSS с проводимостью 0,164 См / см и увеличенной до 8,92 См / см при погружении в бидистиллированную воду на 24 часа. Аналогичным образом Kumar et al. [140] продемонстрировали, что проводимость бумаги из нанокомпозитов, образованных PEDOT: PSS и углеродными нанотрубками (УНТ), может быть увеличена с 2,1 × 10–3 См / см до 2,2 × 10–2 См / см (за счет удаления PSS молекул) при обработке муравьиной кислотой.Когда порошок графена диспергировали в PEDOT: PSS, проводимость увеличивалась до 1,755 См / см, а отклик улучшался с 9,6% до 15,8% при испытании на изгиб при 70 ° [141]. Точно так же композиты графен / PEDOT: PSS показали лучшую чувствительность с точки зрения изменения относительного сопротивления (0,0236), чем коллоиды графенового серебра (0,0321) [153]. Дальнейшее улучшение транспорта носителей может быть достигнуто за счет увеличения площади поверхности при изготовлении наноструктур, таких как нанотрубки (проводимость 61 См / см) или нанокабели (проводимость 71 См / см) [147].
Смеси графена и PEDOT: PSS также распыляли на нити из полиэтилентерефталата, достигая поверхностного сопротивления 300 Ом и емкости 541 пФ, достигающей 375 пФ / см2 [146]. Нетрадиционные геометрические формы были использованы для создания сморщенного устройства сбора энергии и датчика [122], что было достигнуто путем нанесения PEDOT: PSS на растянутую полидиметилоксановую (PDMS) подложку (расстояние ≈ 5 мкм, толщина ≈ 0,74 мкм). Слой PEDOT: PSS показал сопротивление листа от 1,4 кОм / □ до 4,63 кОм / □, которое увеличилось до 22.90 кОм / □ при растяжении на 100% [122]. Кроме того, модификация поверхности нанотрубок PEDOT: PSS с помощью наностержней или нанонодулей, как показано на Рисунке 4e, была реализована для увеличения площади поверхности, таким образом улучшая чувствительность, гибкость и долговечность [148]. Кроме того, PEDOT: PSS также сообщалось об использовании в датчиках теплового потока на гибких подложках из PEN для повышения термоэдс до 161 мкВ / К без деградации после инкапсуляции и испытаний на изгиб и кручение [155].
также является экологически стабильным и биосовместимым ECP с высокой электропроводностью в диапазоне от 40 до 50 См / см [156, 157], а также с механической гибкостью и растворимостью, что позволяет легко наносить его на поверхности волокон во время купания [158, 159, 160, 161 ], электроосаждение [161] или полимеризация на месте [70,157,162,163,164].PPy использовался в качестве проводящего покрытия на углеродных волокнах и пучках углеродных волокон PDMS посредством электрополимеризации для создания электронной оболочки на основе волокон, способной к самозаряду за счет эффекта трибоэлектрификации [164]. PPy также использовался для изготовления пористых структур с использованием PDMS, наночастиц BaTiO 3 и PMMA для предотвращения структурного разрушения при изготовлении растягиваемого устройства (310%) с проводимостью 18,0 мА / м2 [161]. Устройства были изготовлены с использованием PPy на целлюлозной губке путем окислительного химического осаждения и антрахинон-2-сульфоновой кислоты (AQS), которая вызвала образование наночастиц и нанопроволок PPy на поверхности волокон губки, достигая максимального сопротивления листа 120 Ом / □.
PPy был использован для покрытия пористой структуры полиуретана (ПУ) для изготовления устройства с высокой растяжимостью (420%) с максимальным сопротивлением 8,33 Ом / см, где также образовывались сетчатые микротрещины, что делало возможным обратимое электрическое сопротивление при растяжении. [158]. Структура полимеров, таких как нанопроволоки ПВС (ПВАНВ) и эластичные мембраны волокон ПДМС, были использованы в качестве структурных элементов для полипропилена. PVANW был электроспряден на ПЭТ / ITO для образования стабильной структуры, где синтезированная пленка PPy была нанесена на PVANW-PET / ITO для изготовления пьезорезистивного морщинистого датчика.Аналогичным образом PPy был нанесен на эластичную мембрану из волокон PDMS, получив гибкий датчик деформации с удельным объемным сопротивлением 448 Ом · см [162]. Более сложная структура была получена Park et al. [157], где датчик давления / температуры / деформации и гибкий конденсатор были изготовлены в одном устройстве. Они использовали микропористый пенополипиррол / графеновый композит с покрытием PDMS (PDMS / PPy / GF).
Используемая подложка была сделана из смеси PDMS и Ecoflex ™ с рисунком GaInSn. Пористая структура была сформирована с использованием графена, нанесенного методом химического осаждения из паровой фазы на пену Ni, где PPy был осажден электрохимическим способом, а Ni удален.Эта структура была покрыта PDMS для обеспечения структурной поддержки. PPy / GF обеспечивает высокую проводимость 5,95 См / см, большую площадь поверхности и коэффициент Зеебека 10,5 мкВ / К. Кроме того, было обнаружено, что PPy, синтезированный с метиловым оранжевым (МО), увеличивает его проводимость, достигая максимума 63,1 См / см, хотя МО при более высоких концентрациях может снизить проводимость [163,165].
ru
В этом случае нужно будет чаще планировать ремонт и обслуживание техники.
Основой для составления плана ППР являются стандарты и структура ремонтного цикла.