Графитовая печка

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

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.

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.

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.

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.

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;)

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.

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$.

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

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.

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?

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.

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).

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.

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.

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?

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.

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.

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.

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.

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.

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.