Исследование термохимических катодов на основе циркония и гафния в воздухе

Проведено исследование катодов из циркония и гафния в воздухе в диапазоне токов $60$–$300$ А. Показано, что разряд привязывается к расплавленной пленке окислов $(\mathrm{ZrO}_2,\mathrm{HfO}_2)$, находящейся на твердой подложке из нитридов $(\mathrm{ZrN},\mathrm{HfN})$. Температура в дуговом пятне при токе $100$ А достигает $3850$ К $(\mathrm{ZrO}_2)$ и $4150$ К $(\mathrm{HfO}_2)$, плотность тока $\sim10^8$ А/м$^2$. Работа выхода электронов в дуговом пятне для $\mathrm{ZrO}_2$ составляет $\sim4{,}0$ эВ, для $\mathrm{HfO}_2$ $\sim4{,}4$ эВ.