Полиэтиленовая эпопея (в картинках)

Nick_Crak> В качестве корпуса-стенда - трубку, безшовную 12 мм. Ну и попробую, помолясь грамм по 50.

Слушай Ник,попробуй сначало просто смесь изготовить,без всяких корпусов.Типа таблетку сделай.Интересны 2 вещи-твои впечатления от смешивания и скорость сгорания.Алюминий можешь вообще сначало не ложить.Он особо на эти вещи не повлияет.
А перхлорат от чего прописывают ?Может мне надо ?Но скорее всего без катализатора смесь тебя разочарует.

Nick_Crak> В качестве корпуса-стенда - трубку, безшовную 12 мм. Ну и попробую, помолясь грамм по 50.

Слушай Ник,попробуй сначало просто смесь изготовить,без всяких корпусов.Типа таблетку сделай.Интересны 2 вещи-твои впечатления от смешивания и скорость сгорания.Алюминий можешь вообще сначало не ложить.Он особо на эти вещи не повлияет.
А перхлорат от чего прописывают ?Может мне надо ?Но скорее всего без катализатора смесь тебя разочарует.

Vale>И пошли они по новой...
Nick_Crak>> НЕТ! Рибонуклеиновые кислоты - сами по себе - это просто дискеты с безполезными
Vale>данными на них.

Vale>Отстали Вы от жизни, сударь.

Varban!!! Спасай! меня богоборцы уже и тут достали! Лавры Торквемады меня не прельщают Все в НАУЧНЫЙ, в НАУЧНЫЙ!!!С пляжа... С уважением, Ник

Если уменьшить количество отвердителя в эпоксидке - она полимеризуется медленнее и хуже. Может пойдёт?

algor17>Слушай Ник,попробуй сначало просто смесь изготовить,без всяких корпусов.

Да так и будет, конечно...если будет algor17>А перхлорат от чего прописывают ?Может мне надо ?Но скорее всего без катализатора смесь тебя разочарует.

От болезней щитовидной железы - продается свободно в аптеке, таблетки по 1,5 и 3 грамма. Но они с наполнителем(думаю, что мел,)но его там немного(и так доза большая). В аптекуправлении(теперь это просто склады фарм фирм)есть и чистый, для официнального изготовления.

Ник

Vale Вы пожалуйста не обижайтесь на "богоборцев". Просто я еще не дошел до Научного Про рибозимы я знаю(как еще про что многое )НО! Фактически это
1. То исключение которое подтверждает правило
2. В ЖИВОМ вообще все многофункционально - это как раз еще одно доказательство ПЛАНА С уважением,Ник

Vale>Если уменьшить количество отвердителя в эпоксидке - она полимеризуется медленнее и хуже. Может пойдёт?

Была такая мысль.А вдруг до конца не засохнет.Не пробывал.

Пардон, из-за отвратительного коннекта спутал темы А соотношение эпоксидка-отвердитель, разумеется, придётся подбирать. Кстати - а точно ли нужно полное отверждение смеси?
Эпоксидка ведь не термопласт. Я химию полимеров порядком подзабыл, но ПМСМ даже у частично полимеризованной эпоксидки текучесть не обязательно должна быть высокой!
Кстати, при недостатке отвердителя эпоксидка окончательно не заполимеризуется _никогда_!

Вот что меня смущает. На сайте http://pyrotechnic.narod.ru/sostavi/... в разделе "5.5 Смесевые ракетные топлива на основе перхлората калия" приводятся рецепты неких топлив Aeroplex K II,III и IV содержащих от 70 до 77,5% перхлората калия и...полиметилметакрилата. И все Это наверное для малюсеньких движков?
А если нет - то какие проблемы?
Ник

Мммм, сейчас "пил" (банку пива) с Игорем Афанасьевым - журнал Новости Космонавтики (Шин и Вжик могут подтвердить ) - он посоветовал связку полиуретан или эпоксидка + амиачная селитра. Сказал что для БОЛЬШИХ ракет в одно время рассматривалась эта связка как дешевая альтернатива Перхлорату, но падение импульса на 20-30% им показалось неприемлимым. Нам же начхать.

BAJIEPbI4>у меня вопросик к Мэтру: где проходит ось вращения сей нетрезвой ёмкости - через "квадратики" или по пунктирной линии?

Через квадратики. Хорошие смесители имеют полые цапфы в подшипниках. Через одну - вакуумирование, через вторую - добавление компонентов на ходу. Впрочем, добавить ножно и останавливая смеситель в верхнем положение ненарисованого люка.
А слив - в нижнем, естественно Делать можно (и даже лучше) не только из циллиндрической ёмкости, но и из маленького стального балона (типа медицинских или из огнетушителей). Важно не переборщить с длиной. Максимум полтора диаметра по циллиндрической части.

varban>Через квадратики....

А вот магнитные мешалки не подходят? Мы такую в колхозе делали просто из мощного электромотора, пластмассовой бочки и железяки(внутри бочки)? Или надо именно медленно и плавно от стенок?

Ник

До чушек полиэтиленовых еще месяц - а посему, подвезут мне на неделе 150-200 перхлората калия(чистАго, аптекарскАгА )в таблетках правда, но с содержанием 99,9%. Клей возьму -благо идти в соседний подъезд, серебрянка у меня есть. В качестве корпуса-стенда - трубку, безшовную 12 мм. Ну и попробую, помолясь грамм по 50.

Ник

CaRRibeaN>... связку полиуретан или эпоксидка + амиачная селитра. Сказал что для БОЛЬШИХ ракет в одно время рассматривалась эта связка как дешевая альтернатива Перхлорату, но падение импульса на 20-30% им показалось неприемлимым. Нам же начхать.

Наоборот Сначала, когда перхлората еще не было (вернее, он был, но пока додумались его именно использовать да пока наладили крупнотоннажное производство, прошло немало времени), рассматривали в качестве окислителя нитрат аммония. Но перхлорат было по всем статьям лучше и его быстро вытеснил.
А полиуретан - связка уже "перхлоратной" эпохи. Первые же связки вообще были неотверждаемые битумы. И ничего, работали. Правда, движки были не крупные.
А первые смесевые топлива появились во время ВМВ в Германии. Да и в СССР были такие. В качестве суррогата А вообще связки - это песня Интереснее, чем окислители...

Nick_Crak>А вот магнитные мешалки не подходят? Мы такую в колхозе делали просто из мощного электромотора, пластмассовой бочки и железяки(внутри бочки)? Или надо именно медленно и плавно от стенок?

Надо медленно и плавно от стенок, ты прав.
Поэтому не подходят магнитные мешалки и не подходят дрели с пластинами А подходят мешатели для теста с доработанными сальниками!
Так что вперед к свалкам, там такое должно быть. Литров на 3...5 - милое дело.
Ну, в магазинах тоже можно глянуть, но дорогие, заразы 2 Vale
Ты совершенно прав с отвердителем эпоксидки. Ее ни в коем случае не следует отверждать, как для склеивания. Берут вдвое, а то и втрое меньше отвердителя. И она получается не такой жесткой, и твердеет за большее время.
Лишняя прочность маленькому заряду ни к чему, а большому вредня - увеличивается модуль и падает эластичность.
А чем больше содержание отвердителя, тем больше усадка при полимеризации и тем больше теполвой эффект. Нам это надо? Нет, конечно!
Поэтому отрабатывают связку на возможно меньшем количестве отвердителя и для верности слегка увеличивают.
Только еще предупреждение - не надо добываться полного отверждения за пару часов. Никто нас не торопит, ничего плохого нет в продолжительности отверждения в 20...50 часов. При нагреве до 90 градусов Так что в числе необходимого оборудования входит и сушильный шкаф. Вполне годится электродуховка, если чистенькая и с контактным термометром, а не с биметаллическим регулятором.

CaRRibeaN>Мммм, сейчас "пил" (банку пива) с Игорем Афанасьевым - журнал Новости Космонавтики (Шин и Вжик могут подтвердить ) - он посоветовал связку полиуретан или эпоксидка + амиачная селитра. Сказал что для БОЛЬШИХ ракет в одно время рассматривалась эта связка как дешевая альтернатива Перхлорату, но падение импульса на 20-30% им показалось неприемлимым. Нам же начхать.

Вот -вот !И я о чем талдычу.А по поводу замеса скажу еще раз.Нет проблем в разогретой до 80-90градусов эпоксидке размешать до 80 процентов.Даже в ручную.А что нибудь типа камбайна для теста однозначно должно покатить.Попробую- расскажу.У меня вроде все есть для этого.Варбан,подскажи еще раз какой нибудь доступный катализатор.Схожу в школу в кабинет химии.

Предлагаю, всё-таки, сначала определиться с окислителем, поскольку именно он диктует и связку, и катализатор, и часто цену топлива, т.к. топливо - это в основном окислитель (по массе). Вот список:

KNO3, NaNO3, NH4NO3, KClO4, NH4ClO4, LiClO4.

У кого что есть ? (в смысле можно достать не 50 грамм, а столько, чтобы хватило на разработку и последующие запуски вплоть до 200 км... или хотя бы до 2).
По каждому из них есть информация о любительских разработках, в том числе о связках и катализаторах, но писать обо всём просто некогда. Понятно, что перхлорат аммония вне конкуренции, но раз его ни у кого нет, то и обсуждать нечего, хотя и интересно.
Поэтому предлагаю тем, кто занялся реальными пробами (радует то, что их больше одного), определиться с окислителем. Потом под конкретный окислитель будем выбирать связку и катализатор.

Кстати, перхлорат калия имеет очень плохую репутацию: топлива на его основе имеют высокий показатель степени в законе горения (зависимость скорости горения от давления R=a*P^n , где Р - давление). На практике это означает очень узкий зазор между "горит, но не летит" и "горит и разлетается во все стороны". Поэтому двигатели для таких топлив приходится делать с очень большим запасом прочности в расчёте на максимальное давление (100-200 атм.). Поэтому я бы его сразу исключил.

Сергей

algor17>Я за себя скажу.Начну с перхлората аммония.Во первых он у меня реально в подвале 1кг в неоткрытой банке.Во вторых хочу довести до логического конца не законченное перед армией топливо из него и эпоксидки.И запустить ракету хотя бы с 100г движком.А фотографию повесить в спальне.Когда кончиться начну изменять под нитрат аммония состав и движек.А про перхлорат калия -если у него такой показатель степени, то это правда жизнь явно осложнит.Хотя я с ним делал и не заметил явной разницы с аммонием, кроме больше дыма.И кстате скорость горения на воздухе была ниже чем у аммония.Хотя может тогда нужен другой катализатор.Я использовал пятиокись ванадия и что то непомню калий-хром-о.Оранжевого цвета.Кстати провалялась 15 лет и никаких изменений-горит также,на днях зажигал.

Быстренько отвечу по поводу окислителей.
К сожалению, выбирать не из чего Перхлоратов нет, остаются нитрат калия, нитрат аммония и их сокристаллы (не смеси, а именно сокристаллы! - это важно - уменьшает недостатки нитрата аммония).
Дальше - если научиться делать топливо на гигроскопичном окислителе (а для этого следует работать в сухую атмосферу), то с малогигроскопичным - раз плюнуть Если использовать водоотнимающие средства в связке (а для нитрата аммония это правило - кристаллизационная вода реагирует с диизоцианатом скажем), то в случае малогигроскопичных вода меняется на какой-ныть полиол.

А насчет степенного показателя у топлив на перхлорате калия.
Все верно, но это не мешает использовать такие топлива в практике. У балиститов тоже нешуточный показатель - 0.7 и выше. И ничего, делали, делают и будут делать Бегу уже, позже еще напишу...

varban>А насчет степенного показателя у топлив на перхлорате калия.
varban>Все верно, но это не мешает использовать такие топлива в практике. У балиститов тоже нешуточный показатель - 0.7 и выше. И ничего, делали, делают и будут делать Ну слава Богу! А то мне как раз его принесли...а я читал и думал Ник

Nick_Crak>Ну слава Богу! А то мне как раз его принесли...а я читал и думал Че тут думать Мешать надо Сначало с клеевыми палочками,потом с двухкомпонентным соседом.Хочу твои впечатления!!!

algor17>Че тут думать Мешать надо Сначало с клеевыми палочками,потом с двухкомпонентным соседом.Хочу твои впечатления!!!

С клеевыми палочками не буду. Проверил уже- у них текучесть, клейкость и удобомешаемость от температуры зависит.Дерьмо вообщем - как ни грей - или тягучка, или загорается. Этого мне только с перхлоратом не хватает.

Ник

Nick_Crak>С клеевыми палочками не буду. Проверил уже- у них текучесть, клейкость и удобомешаемость от температуры зависит.Дерьмо вообщем - как ни грей - или тягучка, или загорается. Этого мне только с перхлоратом не хватает.

А Варбан говорил рулез.... Придется самому попробовать

algor17>>Я за себя скажу.Начну с перхлората аммония.Во первых он у меня реально в подвале 1кг в неоткрытой банке.Во вторых хочу довести до логического конца не законченное перед армией топливо из него и эпоксидки.И запустить ракету хотя бы с 100г движком.А фотографию повесить в спальне.

Полностью одобрям, начнём с перхлората аммония.
Известно, что серьёзные топлива на нём довольно сложны по составу, в основном из-за разных добавок, улучшающих технологичность процесса изготовления, длительность хранения и т.п. Главное, известно, что для небольших любительских моторов (10-30 мм в диаметре), не претендующих на суперэффективность и промышленное производство, большинство из них не нужны. В принципе, достаточно смеси перхлората аммония (AP) с каким-нибудь клеем или герметиком, который затвердевает не за счёт испарения растворителя, а за счёт полимеризации. Обычно добавляют также катализатор горения - окись железа Fe2O3 или окись меди CuO. Вот несколько типичных составов, используемых ракетомоделистами за бугром:

AP- 79%
PBAN 17% (сополимер бутадиена, акрилонитрила и акриловой кислоты)
DER331 epoxy 3% (эпоксидная смола для отверждения PBAN)
CuO 1%

70% AP
29.5% Bondo Marine Epoxy
0.5% Fe2O3

AP.......................................................80
Epon 815 epoxy & curing agent U...........20 (эпоксидная смола с
отвердителем)
Copper chromite...................................+1% (CuO*Cr2O3)

У топлив на перхлорате аммония есть одна особенность: они стабильно горят в двигателе только выше определённого давления в камере сгорания. Если давление падает, горение становится пульсирующим и вовсе прекращается. Нормальное рабочее давление создаётся при соотношении площади горящей поверхности топлива к площади сопла (коэффициент Kn) в пределах 150-300, обычно 180-220. При обычной упаковке топлива в охотничью гильзу с центральным каналом исходный Kn получается около 60, а в конце горения - около 150, поэтому такой двигатель просто не горит, в чём я сам убедился.
Сделал я топливо 80% АР, 19% эпоксидной смолы, 1% CuO, просто на воздухе оно горело прекрасно - ровно, с лёгким шипением, 2.5 мм/сек. Я подумал: "не может быть, чтобы оно не горело в обычной гильзе". Сделал двигатель, поджёг: сначала горение в течение около секунды, затем звук, похожий на короткую автоматную очередь и всё стихло - погас. При этом сгорел слой топлива 1-2 мм. Поджёг ещё раз - то же самое, всё топливо сгорело только за 4 раза.

Поэтому используют другие варианы упаковки. Самый распространённый: топливо помещают в двигатель в виде циллиндрических шашек с центральным каналом, они горят по внутренней и торцевым поверхностям, наружная поверхность закрыта. Это позволяет обеспечить большую площадь горения и необходимый Kn. Что ещё очень важно - при определённом соотношении длины и диаметра шашки площадь горения остаётся практически постоянной всё время работы двигателя, что
обеспечивает стабильную работу.

Правда, есть один состав, специально сделанный под охотничью гильзу. Как пишет автор, это топливо горит при любом давлении:

NH4ClO4 ----------------------65%
Al (5 micron or dark pyro)--------16%
Sulfur-----------------------------5%
copper chromite------------------0.5%
MgO------------------------------0.5%
Polybutadiene R45-HT--------------12% (полибутадиен с концевыми
гидроксильными группами, отверждённый диизоцианатом)

Автор пишет, что лёгкая ракета с этим двигателем развивает сверхзвуковую скорость!

Теперь насчёт эпоксидки как связки для перхлората аммония и нитрата аммония. Проблема в том, что отвердитель обычной эпоксидки - это сильноосновный амин, который взаимодействует с солями аммония, при этом выделяется аммиак (запах нашатырного спирта), а сам отвердитель превращается в соль, которая уже ничего не отверждает. Поэтому, если сначала смешать отвердитель с эпоксидкой, а затем прибавить аммоний, то смесь вспенивается, нормального состава не получается. Если сначала смешать эпоксидку с аммонием, а затем добавить отвердитель, то может повезти и вспенивания может почти не быть. Но проблема слишком быстрого отверждения остаётся. Обе проблемы решаются заменой отвердителя. Для этого нужен амин - немного более слабое основание, чем аммиак (учите химию ! ). Среди своих реагентов я нашёл такой:
NH2CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2NH2
У него оказался ещё один плюс: отверждённая им эпоксидка получается не хрупкой, а немного гибкой. Начинает загустевать через 2 часа, полное отверждение - 3 суток при комнатной температуре. Где достать - не знаю.
Сейчас думаю, чем можно химически модифицировать стандартный отвердитель, чтобы он не реагировал с аммонием.

У эпоксидки ещё много отвердителей, но они совсем не подходят. Например, меркаптаны отверждают при комнатной температуре, но воняют страшно и взять негде. Ангидриды типа фталевого или малеинового отверждают при 120-180 градусах.

Сергей

varban>Перхлоратов нет, остаются нитрат калия, нитрат аммония и их сокристаллы (не смеси, а именно сокристаллы! - это важно - уменьшает недостатки нитрата аммония).

Делал сплавлением нитрата аммония и калия - потом расскажу.

varban>Дальше - если научиться делать топливо на гигроскопичном окислителе (а для этого следует работать в сухую атмосферу), то с малогигроскопичным - раз плюнуть varban>Если использовать водоотнимающие средства в связке (а для нитрата аммония это правило - кристаллизационная вода реагирует с диизоцианатом скажем), то в случае малогигроскопичных вода меняется на какой-ныть полиол.

Я думаю, в домашних условиях работать с диизоцианатами (это отвердители для полиуретанов) практически нереально, особенно в составах с гигроскопичным нитратом аммония. Изоцианаты очень быстро реагируют с водой, в том числе с влагой воздуха, при этом выделяются пузырьки углекислого газа, смесь вспенивается (на этом основано получение пенополиуретана). Единственная возможность избежать этого - работать с абсолютно сухими компонентами и ПОД ВАКУУМОМ для удаления небольшого количества всё-таки образовавшихся пузырьков.

varban>А насчет степенного показателя у топлив на перхлорате калия.
varban>Все верно, но это не мешает использовать такие топлива в практике. У балиститов тоже нешуточный показатель - 0.7 и выше. И ничего, делали, делают и будут делать Совершенно верно, делают, но ты, конечно, видел корпуса этих движков ? Это толстенные стальные болванки, рассчитанные на 100-200 атмосфер. Любители работают с корпусами на 20-40 атм.
Вообще, дело не в принципиальной невозможности сделать такой движок. Дело в том, что при показателе 0.3-0.4, как у топлив на перхлорате или нитрате аммония, двигатель работает гораздо более стабильно и прощает гораздо больше ошибок, которые обязательно делают любители. При показателе 0.7-0.8, как у баллиститов или топлив на основе перхлората калия, малейшие колебания в составе топлива (приготовленного на весах с копейками),диаметре сопла, воспламенителе и т.д., сказываются очень сильно.
Вообще - борьба за снижение показателя ведётся наравне с борьбой за повышение удельного импульса.

Сергей