1.2.2 介质热分解、电极材料热熔化、汽化热膨胀

两极间的介质一旦被电离、击穿，形成放电通道后，电源就通过放电通道瞬时释放能量，把电能大部分转换为热能，用于加热两极放电点和间隙通道，两极放电点被局部熔化和汽化，通道中的介质被汽化或热裂分解，还有一些热量在传导、辐射过程中消耗掉。

热能与电火花加工的关系很大，它在放电间隙中的分布与电位分布有关。加工放电部位可由图1-4所示的放电痕剖面示意图清晰可见。中间是等离子体导电通道，叫作放电柱。放电柱中带电粒子由电场加速，电子奔向阳极，正离子奔向阴极。

图1-4 放电痕剖面示意图

放电柱与阳极表面之间的一层为阳极区域，形成阳极压降。同样，放电柱与阴极表面之间极薄的一层为阴极区域，形成阴极压降。

显然，间隙中的总电压等于放电柱压降、阳极压降与阴极压降之和，因此间隙中的放电能量等于放电柱中的能量、阳极上的能量与阴极上的能量之和。

放电柱中的能量主要消耗在热辐射和热传导上。随着放电柱长度、电位梯度、放电电流和放电时间的增大，放电柱中消耗的能量也增大。放电能量一定时，放电柱中消耗的能量增大，意味着两极上分布的能量减少。

脉冲放电时，在放电柱等离子体中存放着大量电子，这些电子一部分来源于阴极发射，一部分来源于通道中介质的电离。在电场作用下，具有一定动能的电子奔向阳极，轰击阳极表面，动能转化为热能。电子数目越多，或者说，电子流越大，电子传递给阳极的能量就越大。

正离子同样具有一定的动能，在电场作用下奔向阴极表面。这样，传递给阴极的能量主要取决于正离子数目及其动能和复合能的大小。电压越大，电场作用越强。

电极材料蒸气的传能效应是比较复杂的。放电期间，如果电极表面汽化，则电极蒸气从电极表面喷出，当它被对面的电极表面遏止时就实现了能量的传递，其中传递的热量随蒸气密度、蒸气流速度和温度的增加而增多，因此只能在放电能量密度很大、送能速度很高的情况下，电极材料蒸气的传热效应才比较明显。实际上，阴极蒸气传递给阳极的能量取决于蒸气的温度与阳极放电点的温度之差，因此用高沸点的钨钼类材料制作阴极时，会传递给阳极更多的热量。