[image]

Графитовая печка

 
1 2 3 4 5

FRC

опытный

RocKI> Электричество к графиту можно подвести графитом.

Верно.
Здесь (Нагреватель графитовый: изготовление, особенности, применение) сказано: "Высокоомный нагревательный элемент подключают к медным токовводам с охлаждением через графитовые низкоомные проставки. Этим сводят к минимуму вероятность перегрева контактов и повышают теплоотдачу графитового нагревателя".

Ну и марки графита для изготовления нагревательных элементов для высокотемпературных печей:
- мелкозернистый высокопрочный графит марки АРВ-1;
- алюмокарбидкремниевый графит марки ГАКК 55/40 повышенной теплопроводности;
- мелкозернистый однородный графит марки МГ малой пористости и высокой теплопроводности;
- малозольный крупнозернистый графит общего назначения марки ЭГ;
- УУКМ марки Углекон с высокой механической прочностью, устойчивостью к истиранию.

Вот еще ссылка на характеристики графитов монокристалл/поликристалл/ пиролитическмй - Мир современных материалов - Графит
   71.0.3578.9971.0.3578.99
Это сообщение редактировалось 08.12.2019 в 02:40

FRC

опытный

Xan> Но это всё лирика.

Это как посмотреть.., пока у меня только 1,2В получается. Виток-то один и второй не лезет.
В понедельник закончу с трансформатором, попробую купить угольные электроды, напилю графита, отмотаю углеровинга и начну измерять и греть.

Кстати, у меня Латр 5 кВт есть. Можно через него транс запитать, чтобы регулировать вольиаж/ток на выходе транса?

Xan> Чтоб куски графита торчали из печки и к ним ток?

Я планировал через корпус печи пустить токовводы из меди (проточное охлаждение). А от них, в горячую зону, через тепловые экраны до ТЭНа- графит.
   71.0.3578.9971.0.3578.99
Это сообщение редактировалось 08.12.2019 в 02:36

FRC

опытный

irfps> По моему пониманию, заготовка ...

Не. Я формую сразу тонкостенную камеру сгорания с соплом из унлеродного волокна на ЛБС-1. Потом полимеризую. В этом виде она идет на карбонизацию, а потом на пироуплотнение и силицирование.
ЛБС-1 применяется временно, пока ведро с ним не закончилось :) Он не графитируется при достижимых температурах.

irfps> Зона нагрева должна перемещаться? С какой точностью надо греть? Электропроводна ли заготовка? Какая толщина заготовки?

Газ должен подаваться с одной стороны изделия, а нагрев быть с другой. Иногда газ снаружи. Иногда - изнутри.
Зона нагрева не перемещается.
Точность - можно принять ±50 град.Ц.
Толщина от 2 мм до 35 мм.

Пироуплотнение можно и на фехралевых нагревателях делать, но, хотелось бы избежать изготовления отдельных установок для каждой стадии. Дорого.


irfps> Хотелось бы поясняющую картинку, на каком либо примере, на пример на куске трубы.

Камера сгорания как у вас на рисунке.
   71.0.3578.9971.0.3578.99

FRC

опытный

Ссылки на статьи/ресурсы, связанные со свойствами углеродных материалов:

1. Свойства СТЕКЛОУГЛЕРОДа :

Изделия из стеклоуглерода

Изделия из стеклоуглерода. Компания «Донкарб Графит» всегда рада новому сотрудничеству! Звоните и заказывайте нашу продукцию прямо сейчас: 8-800-250-76-73! //  doncarb.com
 

Удельное элеткросопротивление, мкОм·м (н. б.)

38 - 50

Коэффициент термического расширения (20-1500) 0С, 10-6/ 0С

3,5 - 7,8

Максимальная рабочая температура, 0С

- в инертной восстановительной среде и вакууме

2 000 - 2 500

- в воздушной среде (при длительной работе) - 500


2. Свойства углеграфитовых материалов (ознакомительная статья со справочными данными) -

Свойства углеродных материалов. Статьи компании «ООО "Графит-Мастер"»

Свойства УГМ характеризуются анизотропией, обусловленной слоистой структурой искусственного графита и анизомет. //  graphite.in.ua
 
   71.0.3578.9971.0.3578.99

Xan

координатор

FRC> пока у меня только 1,2В получается. Виток-то один и второй не лезет.

Так если у тебя нагреватель получится достаточно высокоомный, тебе надо будет больше напряжение, но меньше ток — сечение провода меньше, больше влезет в окно.
Есть закон сохранения: при заданной мощности количество меди в обмотке константа, независимо от напряжения, тока, числа витков и толщины провода.
И килограммы меди первичной примерно должны быть равны килограммам вторичной.
Просто под сопротивление нагрузки подбираются витки и сечение.

FRC> Кстати, у меня Латр 5 кВт есть. Можно через него транс запитать, чтобы регулировать вольтаж/ток на выходе транса?

Можно.
Если нагрузка слишком низкоомная чтоб давать полное напряжение, можно работать при пониженном.
Но передаваемая через транс мощность будет меньше.

Тепло, выделяемое в обмотках, зависит только от тока. Независимо от напряжения.
То есть, у транса есть предельный ток.
   66

irfps

опытный

FRC> Пироуплотнение можно и на фехралевых нагревателях делать, но, хотелось бы избежать изготовления отдельных установок для каждой стадии. Дорого.

На мой, непрофессиональный взгляд, вариантов немного.
1 Разделенные установки. Фаза 1, 600ц греем нихромом, изделие и нихром в теплоизолированном корпусе.
Фаза 2 коаксиальная печь(не лучшее решение, нестабильно работает), заготовка в виде 2-го электрода. Фаза 3, пока не понятно, возможно что то в виде коаксиальной печи, но с графитовыми электродами. Нагрев заготовки током отпадает, не обеспечить контакт, слишком большое сечение, нужны слишком большие токи.

2 Единая установка. Да, скорее всего возможно, но это установка индукционного нагрева, берем за основу индукционную плавильню. В тигель помещаем заготовку, или используем ее непосредственно (в место тигля).
Есть аргумент, дорого.
Однако, это не совсем так. Навороченный прибор не нужен. Нужна примитивная индукционная плавильня. На Али, возможно купить простой индукционный нагреватель, на 2квт мощности, за 50$. Например такой. Все остальное, систему питания, индуктор, систему водяного охлаждение, печку с теплоизоляцией, возможно собрать из старого хлама. И того, вложений 100$.

При наличии хорошей теплоизоляции, 2квт это много, вот на ней все и протестировать. Как пример, плавильня мощностью 20квт, переплавляет 5кг меди, за 20мин, тебе явно столько не надо.

Второй, не самый оптимальный, вариант, разобрать инд плитку (100$) и модифицировать ее под себя.

Вот сайт, где народ делает нагреватели, из сварочных аппаратов и не только, почитай там про плавку, будет интересно. http://induction.listbb.ru/viewforum.php?f=4.

Еще раз повторюсь, нужен самый примитивный прибор. Индуктор и систему водяного охлаждения сделаешь сам. Для малых изделий, будет достаточно нескольких киловатт, при условии хорошей теплоизоляции. Ну, а по мере освоения технологии, перейдешь на пром. изделие.

Других вариантов я пока не вижу.
С уважением irfps.
   70.0.3538.10270.0.3538.102

FRC

опытный

Не удержался и проехал таки сегодня 100км до работы :)
И заказы на трубы доделал и трансформатор, в первом приближении, тоже.

В общем, вторичку соединил звездой, чтобы получить межфазное напряжение не 1,2яв, а 2,4В. Правда по факту получилось 2,2 ..
Ни сопротивление обмоток, ни нагрузки толком измерить не удалось, т.к. дешевый, старенький мультиметр показывал 00,2-00,3 Ом во всех случаях. Собственное у него 00,2. Может чего не так делаю, конечно.

Решил провести эксперимент как и раньше с графитовым столбиком 14,5х45 мм, просто чтоб оценить нагрев вторички и проводов. Графит поместил в обломок трубки, чтоб хоть немного теплоизолировать. Трубка из керамики, на которую фехралевые спирали надевают для размещения в печи.
На концы проводов 80мм*2 , которыми предстояло "тыкать" в графит, оформил болты М8.
Сначала на графит подал 1,2В (ноль-фаза). Греется, но крайне медленно. За 2 минуты градусов 60.
Потом 2,2В (1 и 2 фазы. Третью не задействовал. Ноль тоже.). За 5 минут графит светил как лампочка, а болты частично расплавились с красивыми искрами :))
Вторичка из алюминиевой шины (240мм2) - комнатной температуры. Провода 80мм2, тоже (за исключением участка около графита).
Первичная обмотка градусов 25-30.

Не зря приехал! Огромное спасибо всем, кто помогал! Машинка зашевелилась и теперь есть с чем экспериментировать. Надеюсь на такую же помощь в дальнейшем, т.к. это только самое начало эпопеи.

П.С. при подключении всех трех фаз на указанную нагрузку, разогрев до плавления стальных болтов м8 происходит в течение 40 сек. Без теплоизоляции графита.
Прикреплённые файлы:
 
   71.0.3578.9971.0.3578.99
Это сообщение редактировалось 09.12.2019 в 06:37

FRC

опытный

irfps> 1 Разделенные установки. Фаза 1, 600ц греем нихромом, изделие и нихром в теплоизолированном корпусе.

Угу. Так и делал, когда первые образцы карбонизировал. Рабочий вариант.

irfps> Фаза 2 коаксиальная печь(не лучшее решение, нестабильно работает), заготовка в виде 2-го электрода.

Это которая криптоловая? Небольшие эксперименты с ней делал. Пытался силицировать графит. Может если потратить на подготовку оборудования и технологию время то получилось бы лучше, но субъективно - фиг автоматизируешь и очень многодельно получается. А мне между заказами время хватает только до дома доехать и поспать.

irfps> Других вариантов я пока не вижу.

Индукция- это моя мечта уже давно. Правда, я ее хотел применить для установки вакуумно-диффузионной сварки. Даже года два назад связывался с неким АкаКасьян с Ютуба, который делал такую и просил его за деньги соорудить для меня. Да и на форумах профильных тоже размещал заказ, чтобы из инвертора соорудили. Никто не взялся. Мосиндуктор- дорого и избыточно круто.
Мне пока что-то простое/примитивное нужно, т.к. решаемая задача не коммерческая, да и мои знания близки к нулю. Сначала поработаю с тем, что есть, набью шишки, а потом видно будет. Может на Новый год Снегурочка и принесет индуктор;)
   71.0.3578.9971.0.3578.99

Xan

координатор

FRC> В общем, вторичку соединил звездой, чтобы получить межфазное напряжение не 1,2яв, а 2,4В. Правда по факту получилось 2,2 ..

Фазы складываются не арифменически, а тригонометрически, с коэффициентом sin(120) = 0.866.
Так что

2 * 1.2 * 0.866 = 2.08.
   66

irfps

опытный

FRC> Индукция- это моя мечта уже давно.

Исходя из вышесказанного, другого варианта у тебя нет.




FRC> Мне пока что-то простое/примитивное нужно, т.к. решаемая задача не коммерческая, да и мои знания близки к нулю. Сначала поработаю с тем, что есть, набью шишки, а потом видно будет. Может на Новый год Снегурочка и принесет индуктор;)

Вариант из Али самое то , для начала и стоит 50$.

induction.listbb.ru

Connection timed out after 15002 milliseconds // induction.listbb.ru
 

На этом форуме есть умелец Феникс, возможно стоит поговорить с ним.
   64.0.3282.14064.0.3282.140

FRC

опытный

К самой графитовой печке не относится вопрос, но касается материала, который в ней будет обрабатываться.

Задача такая: сушка волокна, пропитанного бакелитовым связующим.
Соорудил примитивную вакуумную камеру из старой скороварки, поставил на нагреватель, положил в нее препрег (углеволокно + бакелит) и откачал воздух по максимуму. Температура корпуса скороварки +30 град.Ц. Откачку воздуха не останавливал вообще в течении "сушки" (один час примерно).
Открыл скороварку, а там конденсат.....

Кто в курсе процесса? Я так понимаю, что или какой-то поглотитель влаги еще нужно внутрь класть (медный купорос, например, прокаленый) или просто время обработки (сушки) увеличить?

Собственно, я хочу минимизировать время процесса сушки, сделать результат повторяемым и убрать пары фенолки из цеха (а с вакуумником мне это проще сделать, выбросив "выхлопной" шланг от него "за окно".
   71.0.3578.9971.0.3578.99

Xan

координатор

FRC> Собственно, я хочу минимизировать время процесса сушки, сделать результат повторяемым и убрать пары фенолки из цеха (а с вакуумником мне это проще сделать, выбросив "выхлопной" шланг от него "за окно".

Почему бы не в потоке воздуха сушить?
С обычным маленьким вентилятором из компа.
Воздух сушит почти как вакуум, только вязкий. :)
То есть, если давление паров воды в воздухе маленькое, то вода и испаряется хорошо. С поверхности.
А из глубины материала воде в любом случае надо сначала к поверхности диффундировать.

С вакуумом:
Надо нетонкие шланги, потому что разреженный газ по тонким трубкам с большим сопротивлением идёт.
После камеры сушки лучше всего поставить холодильник-конденсатор (и ёмкость), чтоб не вся вода летела в насос.
Это может быть стеклобанка, в крышку вделан змеевик с холодной водой (или жидким азотом) и два штуцера для воздуха.
Или просто большая банка/ёмкость, накрытая мокрой тряпкой.
Это облегчит жизнь насосу — в нём меньше будет копиться воды и прочих фенолов.
Это если у тебя сушилка подтекает и к насосу летит влажный воздух, а не чистый водяной пар.

С неподтекающей сушилкой основной поток будет водяной пар из сушилки в конденсатор.
А из конденсатора в насос — только немного воздуха с паром.

За маслом в насосе надо будет следить. Воду выливать.
   66
Это сообщение редактировалось 22.12.2019 в 08:41

Mihail66
mihail66

аксакал

FRC> Задача такая: сушка волокна, пропитанного бакелитовым связующим.

А что это будет? Подготовка сырья для дальнейшей бакелизации? Нужно растворитель из пропитанного волокна убрать, а из полученного препрега потом будет прессоваться изделие?
   78.0.3904.10878.0.3904.108
Это сообщение редактировалось 22.12.2019 в 09:42

irfps

опытный

FRC> Задача такая: сушка волокна, пропитанного бакелитовым связующим.

Добрый день.
Да, совершенно верно, сушить надо потоком теплого воздуха с выбросом из помещения. По сути, в термошкафе. Вредности на улицу.

FRC> Соорудил примитивную вакуумную камеру из старой скороварки, поставил на нагреватель, положил в нее препрег (углеволокно + бакелит) и откачал воздух по максимуму. Температура корпуса скороварки +30 град.Ц. Откачку воздуха не останавливал вообще в течении "сушки" (один час примерно).
FRC> Открыл скороварку, а там конденсат.....

Так и должно быть. Воде, для испарения, надо слишком много энергии. Теплопроводность у вакуума очень низкая, по этому, греется только возле стенок и то плохо. Вакуум хорош для удаления остаточной влажности. Например сушка нитратов, нагрели посушилии, за тем в вакууме, пока горячий досушили. Или удаление остаточной влаги из связки. Если воды много, удалять надо при ну, немного подогревая и продувая.
   70.0.3538.10270.0.3538.102
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

аксакал

irfps> Так и должно быть. Воде, для испарения, надо слишком много энергии. ....
А почему вода?
Бакелитовая связка должна быть в спирте растворена (или еще каком нибудь "вонючем" растворителе).
   78.0.3904.10878.0.3904.108
RU Бывший генералиссимус #22.12.2019 23:29  @Mihail66#22.12.2019 13:46
+
-
edit
 
irfps>> Так и должно быть. Воде, для испарения, надо слишком много энергии. ....
Mihail66> А почему вода?
Mihail66> Бакелитовая связка должна быть в спирте растворена (или еще каком нибудь "вонючем" растворителе).

вода образуется при реакции фенола и формальдегида. Это поликонденсация, в отличие от полимеризации, когда "лишних" веществ не образуется.

  //  orgchem.ru
 

Правда, в резольной смоле бОльшая часть воды уже выделилась и её убрали, но, при отверждении, какое-то количество, всё равно, должно образоваться и испариться из связки.
   79.0.3945.8879.0.3945.88

FRC

опытный

Xan> После камеры сушки лучше всего поставить холодильник-конденсатор (и ёмкость), чтоб не вся вода летела в насос.

Да, похоже что холодильник нужен. Масло какое-то странное стало (с вязкими включениями) и его объем в насосе увеличился. Натянул, похоже, воды.
Над конструкцией холодильника покумекаю. Азот явно не соответствует уровню задачи :) Я же в космос не собираюсь.
Кстати, можно радиатор внутрь вакуумной кастрюли поставить и вымораживать пары? Углекислотой, например?
   71.0.3578.9971.0.3578.99

FRC

опытный

Mihail66> А что это будет? Подготовка сырья для дальнейшей бакелизации?

Угу. Оно самое.
А потом карбонизировать.
Я тут играюсь.
У меня лак ЛБС1 протух.... превратился в студень за 3 года. Растворить не получается даже ацетоном.
Я его как есть спрессовал без наполнителя, термообработал и сунул в печку на час при 920град в гольной засыпке. Получил стеклоуглерод, но, увы, заготовку порвало на мелкие куски. Температура слишком быстро поднималась.

Потом сделал раствор идитола в ацетоне с уротропином. Пропитал углеволокна, спрессовал и вот сушил в вакууме. Досушивал уже без изысков на батарее. Сейчас вот грею. Жду когда затвердеет и в печку на карбонизацию.
   71.0.3578.9971.0.3578.99

FRC

опытный

irfps> ... Вакуум хорош для удаления остаточной влажности. Например сушка нитратов, нагрели посушилии, за тем в вакууме, пока горячий досушили. Или удаление остаточной влаги из связки. Если воды много, удалять надо при ну, немного подогревая и продувая.

Насколько я понимаю, чтобы не разбивать процесс на два этапа - сушка предварительная и сушка в вакууме, можно в вакуумню камеру поставить инфракрасный нагреватель, а на магистраль вакуума - холодильник?
У меня задача - как можно меньше внимания уделять процессу. То есть, положил в одну камеру, включил нагрев и насос и забыл. Это все факультативные работы и отвлекаться на них не хочется.
   71.0.3578.9971.0.3578.99

FRC

опытный

Ну вот. Получил заготовку углеволокно+бакелит для последующей карбонизации.
Сейчас мы ее в печь....

Похоже, мало уротропина было и пришлось задрать температуру до 170 и ждать 1,5 часа.
Прикреплённые файлы:
 
   71.0.3578.9971.0.3578.99

FRC

опытный

Все, ушло в печь. Завтра днем посмотрю, что получилось.
Думаю, надо после термообработки взвесить, потом снова пропитать бакелитом и повторить процедуру. Посмотрим, что с плотностью получается.
Прикреплённые файлы:
20191223_011759.jpg (скачать) [3264x2448, 1,6 МБ]
 
 
   71.0.3578.9971.0.3578.99

Xan

координатор

FRC> Над конструкцией холодильника покумекаю. Азот явно не соответствует уровню задачи :) Я же в космос не собираюсь.
FRC> Кстати, можно радиатор внутрь вакуумной кастрюли поставить и вымораживать пары? Углекислотой, например?

Холод азота удобнее холода сухого льда. Потому что льётся, а не кусками.
Ну и дешевле, по крайней мере в наших краях.

Ловушки перед насосом — классика.

Можно засунуть в морозильник — градусов 20...30 тоже хорошо воду поглотит.

Но тебе, мне кажется, лучше просто горячим воздухом дуть и мелким вентилятором высасывать.
   66
RU Mihail66 #23.12.2019 08:26  @Бывший генералиссимус#22.12.2019 23:29
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

аксакал

Б.г.> Правда, в резольной смоле бОльшая часть воды уже выделилась и её убрали, но, при отверждении, какое-то количество, всё равно, должно образоваться и испариться из связки.

Ну, да!
Но это именно при отверждении (бакелизации). При температуре выше 170*С начинается сшивка полимера, и это происходит через фазу расплавления, вот тогда из него отходит водяной пар, и выделяется аммиак. А тут должен просто спирт испариться.
   78.0.3904.10878.0.3904.108

Mihail66
mihail66

аксакал

FRC> ... Сейчас вот грею. Жду когда затвердеет и в печку на карбонизацию.

Это нужно делать обязательно в форме и под прессом. Иначе при расплавлении начнет выделяться аммиак, он будет пузырить, и получится вспененный бесформенный ушлепок.
   78.0.3904.10878.0.3904.108

Mihail66
mihail66

аксакал

FRC> Похоже, мало уротропина было и пришлось задрать температуру до 170 и ждать 1,5 часа.

Если это идитол с уротропином, то уротропину нужно 7-8%. При температуре 170*С - это самая нижняя граница, могло и не сшиться. Я обычно поднимаю до 200-210*С. Хороший маркер это запах аммиака, начало вонять "сартиром" - значить пошел процесс бакелизации. Вот в этот момент смесь нужно сдавить под прессом и придать ей требуемую форму. А дальше уже можно вместе с формой поднимать температуру.
   78.0.3904.10878.0.3904.108
1 2 3 4 5

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru