BepiColombo: миссия к Меркурию готова к полету в «огненную печь»
- Джонатан Амос
- научный обозреватель Би-би-си
Комбинированный космический аппарат состоит из двух модулей, которые разделятся при подлете к раскаленной планете
В четверг журналистам показали совместный японско-европейский космический аппарат BepiColombo, который в следующем году отправляется в длительный полет к Меркурию.
Составленный из двух космических кораблей аппарат, разработка которого заняла два десятилетия, через 15 месяцев стартует с Земли и отправится по направлению к Солнцу. На подступах к Меркурию корабли рассоединятся и будут проводить самостоятельные, дополняющие друг друга исследования.
Демонстрация в четверг — последняя возможность для прессы ознакомиться с «полным комплектом» аппарата.
Происходила она в техническом центре Европейского космического агентства (ЕКА) в голландском городе Ноордвик.
После демонстрации два корабля — европейский Mercury Planetary Orbiter (MPO) и японский Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO) — будут отсоединены друг от друга для проведения заключительных испытаний и транспортировки к месту старта во Французской Гвиане.
Старт намечен на октябрь 2018 года. На орбиту аппарат выведет ракета «Ариана».
Первых результатов миссии, однако, придется ждать долго. Путь к цели у аппарата займет семь лет.
Как устроена миссия к Меркурию
Автор фото, ESA
Подпись к фото,Mercury Transfer Module (MTM) — перелетный модуль, который доставит к Меркурию аппараты MPO и MMO; Sun Shield — защитный кожух от солнечных лучей
- Mercury Transfer Module (MTM) — перелетный модуль, который доставит к Меркурию аппараты MPO и MMO
- На борту европейского Mercury Planetary Orbiter будет 11 единиц научных приборов и аппаратов
- Во время полета MMO будет закрыт специальным солнцезащитным кожухом
- На орбите Меркурия японский корабль сбросит свое защитную оболочку
- Защита корабля от перегрева будет обеспечиваться за счет простого вращения вокруг своей оси.
- MMO и MPO будут обращаться вокруг Меркурия на разных орбитах
MPO и MMO расширят и углубят знания о Меркурии, полученные в результате недавнего полета к планете американского корабля «Мессенджер».
Результатом его завершившейся в 2015 году миссии стали 270 тысяч фотографий Меркурия и 10 терабайтов другой научной информации.
«Мессенджер» пролил свет на структуру и состав самой маленькой планеты Солнечной системы.
Одно из самых замечательных его открытий — обнаружение водяного льда внутри скрытых от солнечного света кратеров. И это на планете, температура на поверхности которой настолько высока, что при ней плавится свинец.
ЕКА и Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) надеются, что оснащенные более современной аппаратурой высокого разрешения аппараты смогут найти ответы на вопросы, оставшиеся загадкой для «Мессенджера».
Главный из них — почему планета состоит из огромного железного ядра и лишь тонкой оболочки силикатной породы.
Для просмотра этого контента вам надо включить JavaScript или использовать другой браузер
До миссии «Мессенджера» ученые придерживались теории, согласно которой на определенном этапе своего развития Меркурий потерял верхние слои поверхности — либо в результате столкновения с другим небесным телом, либо из-за вызванной близостью к Солнцу эрозии.
Однако американский корабль выявил на поверхности планеты огромное количество серных и калиевых соединений — неустойчивых веществ, которые не смогли бы сохраниться при таких процессах.
Странный сосед Солнца
Автор фото, NASA/JHU-APL/CIW
- К Меркурию уже отправлялись две миссии НАСА: «Маринер-10» и «Мессенджер»
- Диаметр планеты — 4880 км, втрое меньше диаметра Земли
- Это вторая по плотности планета Солнечной системы — 5,4 г/куб см
- Равнина Жары — крупнейшая географическая местность (в поперечнике 1550 км)
- Меркурий — место экстремальных перепадов температуры: от 425 до -180 градусов по Цельсию
- В находящихся в вечной тени кратерах обнаружен водяной лед
- Кроме Земли это единственная планета, обладающая глобальным магнитным полем
На борту европейского аппарата MPO будут установлены 11 измерительных приборов. Он будет вращаться вокруг Меркурия по круговой орбите, создавая карту местности, фиксируя ее рельеф, проводя исследования породы и собирая данные по структуре поверхности и тонкой «атмосфере» планеты.
Японский аппарат MMO будет оснащен пятью приборами для исследования магнитного поля планеты.
Меркурий — единственная планета земной группы, кроме самой Земли, которая обладает глобальным магнитным полем. В этом смысле она — исключение. Это поле в три раза сильнее в северном полушарии, чем в южном.
ЕКА и JAXA с нетерпением ждут запуска.
Автор фото, NASA/JHU-APL/CIW
Подпись к фото,«Мессенджер»пролил свет на структуру и состав самой маленькой планеты Солнечной системы
Разработка проекта, в особенности с европейской стороны, была невероятно — а по мнению некоторых, даже адски сложной.
Дата запуска неоднократно откладывалась, пока ученые искали системы и материалы, которые смогут выдержать огромные температуры и радиацию всего в нескольких десятках миллионов километров от Солнца. Особенную трудность с инженерной точки зрения представляла разработка солнечных батарей для обеспечения космических аппаратов энергией.
«Мы летим в самое жерло огненной печи, — усмехается руководитель проекта ЕКА Ульрих Рейнингхаус. — Нам приходилось подвергать испытанию материалы при совершенно иных, исключительно высоких температурных режимах, подчас с весьма нежелательными результатами».
Объявляя о миссии BepiColombo в 2000 году, ЕКА рассчитывало, что старт ее произойдет в 2009-м. Даже при подписании контракта на строительство MPO в 2008 году считалось, что старт может произойти в 2013-м.
Общие расходы на миссию, по данным ЕКА, составляют 1,3 млрд евро. В эту сумму не входит стоимость аппаратуры MPO — эти инструменты поставляют за свой счет входящие в ЕКА страны. Не учитывает она и стоимость японского корабля MMO.
таблица по возрастанию в градусах, самая высокая температура плавления
Таблица температур плавления
Узнать какая нужна температура для плавления металлов, поможет таблица по возрастанию температурных показателей.
Элемент или соединение | Необходимый температурный режим |
Литий | +18°С |
Калий | +63,6°С |
Индий | +156,6°С |
Олово | +232°С |
Таллий | +304°С |
Кадмий | +321°С |
Свинец | +327°С |
Цинк | +420°С |
Таблица плавления среднеплавких металлов и сплавов.
Элемент либо сплав | Температурный режим |
Магний | +650°С |
Алюминий | +660°С |
Барий | +727°С |
Серебро | +960°С |
Золото | +1063°С |
Марганец | +1246°С |
Медь | +1083°С |
Никель | +1455°С |
Кобальт | +1495°С |
Железо | +1539°С |
Дюрали | +650°С |
Латуни | +950…1050°С |
Чугун | +1100…1300°С |
Углеродистые стали | +1300…1500°С |
Нихром | +1400°С |
Таблица плавления тугоплавких металлов и сплавов.
Наименование элемента | Температурный режим |
Титан | +1680°С |
Платина | +1769,3°С |
Хром | +1907°С |
Цирконий | +1855°С |
Ванадий | +1910°С |
Иридий | +2447°С |
Молибден | +2623°С |
Тантал | +3017°С |
Вольфрам | +3420°С |
Классификация металлов по температуре плавления
Разные металлы могут переходить в жидкое состояние при разной температуре. Вследствие этого выделяют определённую классификацию. Их делят следующим образом:
- Легкоплавкие — те элементы, которые могут становиться жидкими уже при температуре ниже 600 градусов. К ним относят цинк, олово, свинец и пр. Их можно расплавить даже в домашних условиях — просто нужно разогреть при помощи плиты или паяльника. Такие виды нашли применение в технике и электронике.
Они используются для соединения элементов из металла и движения электрического тока. Олово плавится при 232 градусах, а цинк — при 419 градусах.
- Среднеплавкие — элементы, которые начинают расплавляться при температуре от шестисот до тысячи шестисот градусов. Эти элементы используют по большей части для строительных элементов и металлоконструкций, то есть при создании арматур, плит и строительных блоков. В эту группу входят: железо, медь, алюминий. Температура плавления алюминия сравнительно низка и составляет 660 градусов. А вот железо начинает переходить в жидкое состояние лишь при температуре 1539 градусов. Это один из самых распространенных металлов, используемых в промышленности, особенно в автомобильной. Однако железо подвержено коррозии, то есть ржавчине, поэтому ему требуется специальная поверхностная обработка. Его необходимо покрывать краской или олифой, и не допускать попадание влаги.
- Тугоплавкие — это такие материалы, которые расплавляются и становятся жидкими при температуре выше 1600 градусов.
В эту группу относят вольфрам, титан, платину, хром и т. п. Они используются в ядерной промышленности и для некоторых машинных деталей. Они могут применяться для расплавки других металлов, изготовления высоковольтных проводов или проволоки. Платину можно расплавить при 1769 градусах, а вольфрам — при 3420 °C.
Читать также: Устройство для размагничивания инструмента
Единственный элемент, который при обычных условиях находится в жидком состоянии — это ртуть. Температура его плавления составляет минус 39 градусов и его пары являются ядовитыми, поэтому его используют только в лабораториях и закрытых ёмкостях.
Почти все металлы при нормальных условиях представляют собой твердые вещества. Но при определенных температурах они могут изменять свое агрегатное состояние и становиться жидкими. Давайте узнаем, какая температура плавления металла самая высокая? Какая самая низкая?
Что такое температура плавления
Каждый металл имеет неповторимые свойства, и в этот список входит температура плавления. При плавке металл уходит из одного состояния в другое, а именно из твёрдого превращается в жидкое. Чтобы сплавить металл, нужно приблизить к нему тепло и нагреть до необходимой температуры – этот процесс и называется температурой плавления. В момент, когда температура доходит до нужной отметки, он ещё может пребывать в твёрдом состоянии. Если продолжать воздействие – металл или сплав начнет плавиться.
Интересное: Контроль неразрушающий соединения сварные методы ультразвуковые
Плавление и кипение – это не одно и то же. Точкой перехода вещества из твердого состояния в жидкое, зачастую называют температуру плавления металла. В расплавленном состоянии у молекул нет определенного расположения, но притяжение сдерживает их рядом, в жидком виде кристаллическое тело оставляет объем, но форма теряется.
При кипении объем теряется, молекулы между собой очень слабо взаимодействуют, движутся хаотично в разных направлениях, совершают отрыв от поверхности. Температура кипения – это процесс, при котором давление металлического пара приравнивается к давлению внешней среды.
Для того, чтобы упростить разницу между критическими точками нагрева мы подготовили для вас простую таблицу:
Свойство | Температура плавки | Температура кипения |
Физическое состояние | Сплав переходит в расплав, разрушается кристаллическая структура, проходит зернистость | Переходит в состояние газа, некоторые молекулы могут улетать за пределы расплава |
Фазовый переход | Равновесие между твердым состоянием и жидким | Равновесие давления между парами металла и воздухом |
Влияние внешнего давления | Нет изменений | Изменения есть, температура уменьшается при разряжении |
При какой температуре плавится
Металлические элементы, какими бы они ни были — плавятся почти один в один. Этот процесс происходит при нагреве. Оно может быть, как внешнее, так и внутреннее. Первое проходит в печи, а для второго используют резистивный нагрев, пропуская электричество либо индукционный нагрев. Воздействие выходит практически схожее. При нагреве, увеличивается амплитуда колебаний молекул. Образуются структурные дефекты решётки, которые сопровождаются обрывом межатомных связей. Под процессом разрушения решётки и скоплением подобных дефектов и подразумевается плавление.
У разных веществ разные температуры плавления. Теоретически, металлы делят на:
- Легкоплавкие – достаточно температуры до 600 градусов Цельсия, для получения жидкого вещества.
- Среднеплавкие – необходима температура от 600 до 1600 ⁰С.
- Тугоплавкие – это металлы, для плавления которых требуется температура выше 1600 ⁰С.
Плавление железа
Температура плавления железа достаточно высока. Для технически чистого элемента требуется температура +1539 °C. В этом веществе имеется примесь — сера, а извлечь ее допустимо лишь в жидком виде.
Интересное: Описание прямой и обратной полярности при сварке
Без примесей чистый материал можно получить при электролизе солей металла.
Плавление чугуна
Чугун – это лучший металл для плавки. Высокий показатель жидкотекучести и низкий показатель усадки дают возможность эффективнее пользоваться им при литье. Далее рассмотрим показатели температуры кипения чугуна в градусах Цельсия:
- Серый — температурный режим может достигать отметки 1260 градусов. При заливке в формы температура может подниматься до 1400.
- Белый — температура достигает отметки 1350 градусов. В формы заливается при показателе 1450.
Важно! Показатели плавления такого металла, как чугун – на 400 градусов ниже, по сравнению со сталью. Это значительно снижает затраты энергии при обработке.
Плавление стали
Плавления стали при температуре 1400 °C
Сталь — это сплав железа с примесью углерода. Её главная польза — прочность, поскольку это вещество способно на протяжении длительного времени сохранять свой объем и форму. Связано это с тем, что частицы находятся в положении равновесия. Таким образом силы притяжения и отталкивания между частицами равны.
Справка! Сталь плавится при 1400 °C.
Плавление алюминия и меди
Температура плавления алюминия равна 660 градусам, это означает то, что расплавить его можно в домашних условиях.
Чистой меди – 1083 градусов, а для медных сплавов составляет от 930 до 1140 градусов.
Прочность металлов
Помимо способности перехода из твердого в жидкое состояние, одним из важных свойств материала является его прочность — возможность твердого тела сопротивлению разрушению и необратимым изменениям формы. Основным показателем прочности считается сопротивление возникающее при разрыве заготовки, предварительно отожженной. Понятие прочности не применимо к ртути, поскольку она находится в жидком состоянии. Обозначение прочности принято в МПа — Мега Паскалях.
Существуют следующие группы прочности металлов:
- Непрочные. Их сопротивление не превышает 50МПа. К ним относят олово, свинец, мягкощелочные металлы
- Прочные, 50−500МПа. Медь, алюминий, железо, титан.
Материалы этой группы являются основой многих конструкционных сплавов.
- Высокопрочные, свыше 500МПа. Например, молибден и вольфрам.
Таблица прочности металлов
Металл | Сопротивление, МПа |
Медь | 200−250 |
Серебро | 150 |
Олово | 27 |
Золото | 120 |
Свинец | 18 |
Цинк | 120−140 |
Магний | 120−200 |
Железо | 200−300 |
Алюминий | 120 |
Титан | 580 |
Наиболее распространенные в быту сплавы
Как видно из таблицы, точки плавления элементов сильно разнятся даже у часто встречающихся в быту материалов.
Так, минимальная температура плавления у ртути -38,9 °C, поэтому в условиях комнатной температуры она уже в жидком состоянии. Именно этим объясняется то, что бытовые термометры имеют нижнюю отметку в -39 градусов Цельсия: ниже этого показателя ртуть переходит в твердое состояние.
Припои, наиболее распространенные в бытовом применении, имеют в своем составе значительный процент содержания олова, имеющего точку плавления 231.9 °C, поэтому большая часть припоев плавится при рабочей температуре паяльника 250−400°C.
Помимо этого, существуют легкоплавкие припои с более низкой границей расплава, до 30 °C и применяются тогда, когда опасен перегрев спаиваемых материалов. Для этих целей существуют припои с висмутом, и плавка данных материалов лежит в интервале от 29,7 — 120 °C.
Расплавление высокоуглеродистых материалов в зависимости от легирующих компонентов лежит в границах от 1100 до 1500 °C.
Точки плавления металлов и их сплавов находятся в очень широком температурном диапазоне, от очень низких температур (ртуть) до границы в несколько тысяч градусов. Знание этих показателей, а так же других физических свойств очень важно для людей, которые работают в металлургической сфере. Например, знание того, при какой температуре плавится золото и другие металлы пригодятся ювелирам, литейщикам и плавильщикам.
Металлы плавятся, как правило, при очень высокой температуре, которая может достигать более 3 тыс. градусов. Хотя некоторые из них можно расплавить в домашних условиях, например, свинец или олово. А вот ртуть плавят при температуре минус 39 градусов. В домашних условиях этого добиться не удастся. Температура плавления — это один из важных показателей производства не только самого металла, но и его сплавов. Выплавляя сырье, специалисты учитывают и другие физические и химические свойства руды и металла.
Читать также: Гидроцилиндр из домкрата своими руками
От чего зависит температура плавления
Для разных веществ температура, при которой полностью перестраивается структура до жидкого состояния – разная. Если взять во внимание металлы и сплавы, то стоит подметить такие моменты:
- В чистом виде не часто можно встретить металлы. Температура напрямую зависит от его состава. В качестве примера укажем олово, к которому могут добавлять другие вещества (например, серебро).
Примеси позволяют делать материал более либо менее устойчивым к нагреву.
- Бывают сплавы, которые благодаря своему химическому составу могут переходить в жидкое состояние при температуре свыше ста пятидесяти градусов. Также бывают сплавы, которые могут «держаться» при нагреве до трех тысяч градусов и выше. С учетом того, что при изменении кристаллической решетки меняются физические и механические качества, а условия эксплуатации могут определяться температурой нагрева. Стоит отметить, что точка плавления металла — важное свойство вещества. Пример этому – авиационное оборудование.
Интересное: Особенности контроля сварных соединений
Термообработка, в большинстве случаев, почти не изменяет устойчивость к нагреву. Единственно верным способом увеличения устойчивости к нагреванию можно назвать внесение изменений в химический состав, для этого и проводят легирование стали.
Железо и его свойства
Железо — это химический элемент, который в таблице Менделеева находится под номером 26. Это один из самых распространенных элементов во всей Солнечной системе. Согласно материалам исследований, в составе ядра Земли находится примерно 79−85% этого вещества. В земной коре его тоже присутствует большое количество, но оно уступает алюминию.
В чистом виде металл имеет белый цвет с чуть серебристым оттенком. Он пластичен, но имеющиеся в нем примеси могут определять его физические свойства. Реагирует на магнит.
Железо присутствует в воде. В речных водах его концентрация равна примерно 2 мг/л металла. В морской воде его содержание может быть ниже в сто или даже тысячу раз.
Оксид железа — это основная форма, добыча которой осуществляется и которая находится в природе. Оксидное железо может располагаться в самой верхней части земной коры и быть составляющей осадочных образований.
Элемент, находящийся на двадцать шестом месте в таблице Менделеева, может иметь несколько степеней окисления. Именно они определяют его геохимическую особенность нахождения в определенной среде.
В ядре Земли металл присутствует в нейтральной форме.
У какого металла самая высокая температура плавления
Вольфрам – самый тугоплавкий металл, 3422 °C (6170 °F).
Твердый, тугоплавкий, достаточно тяжелый материал светло-серого цвета, который имеет металлический блеск. Механической обработке поддается с трудом. При комнатной температуре достаточно хрупок и ломается. Ломкость металла связана с загрязнением примесями углерода и кислорода.
Примечание! Технически, чистый металл при температуре выше четырехсот градусов по Цельсию становится очень пластичным. Демонстрирует химическую инертность, неохотно вступает в реакции с другими элементами. В природе встречается в виде таких сложных минералов, как: гюбнерит, шеелит, ферберит и вольфрамит.
Вольфрам можно получить из руды, благодаря сложным химическим переработкам, в качестве порошка. Используя прессование и спекание, из него создают детали обычной формы и бруски.
Вольфрам — крайне стойкий элемент к любым температурным воздействиям. По этой причине размягчить вольфрам не могли более сотни лет. Не существовало такой печи, которая смогла бы нагреться до нескольких тысяч градусов по Цельсию. Ученым удалось доказать, что это самый тугоплавкий металл. Хотя бытует мнение, что сиборгий, по некоторым теоретическим данным, имеет большую тугоплавкость, но это лишь предположение, поскольку он является радиоактивным элементом и у него небольшой срок существования.
при скольких градусах Цельсия плавится латунь? Как ее расплавить в домашних условиях?
Металлы и сплавыТемпература и способы плавления латуни – тема, заслуживающая обширного научного исследования, тем более что название сплава распространяется на различные составы, произведённые на основе меди. Латунь может быть двух- или многокомпонентной, с добавлением никеля, свинца и даже олова, но по металлургической классификации не относится к бронзам. Общие признаки у них, несомненно, имеются, но физические и химические свойства определяются составляющими компонентами.
Температура плавления латуни
Чистой
Что же собой представляет латунь? На самом деле это сплав, основу которого составляет медь с добавлением цинка (иногда и олова).
Температура плавления чистой латуни 880-950°C.
С примесями

- Альфа – однофазная, с содержанием цинка менее 40% расплавляется при температуре меньше 905? (в градусах Цельсия). Это объясняется превалированием меди, которая плавится в менее горячих условиях.
- Бета, двухфазная, прочнее, но не настолько пластичная, в ней кроме двух основных ингредиентов могут быть алюминий и кремний, никель и марганец (не очень характерные добавки) и более привычные – олово, свинец и железо, обеспечивающие необходимую прочность и стойкость в атмосферных условиях, при технической эксплуатации.
- Специальные, приготовленные для определенных надобностей, встречаются реже, в их изготовлении при определении состава учитываются характеристики, необходимые для детали и продукции. Их делят на особо твердые, твердые и мягкие или отожженные сплавы
Литейные легко плавятся, потому что в них бывает до 50% меди.
Литье и даже нарезка лазером возможны только при корректно подобранной температуре, а этот важный показатель колеблется в развале от 889 до 950 С, при этом удельная теплота и температура плавления в этом составе металлов не совпадают в любом варианте, если речь идет о разных марках однофазных латуней.
Двухкомпонентные, или Бета-латуни, отличаются от них совпадением важных характеристик, поэтому разница между всеми вариациями и составляет 161? Цельсия.
В справочниках по металлургии всегда указывается марка, состав и температура плавления или литья. В двухкомпонентной Л-860, например, это 885-395 градусов, а вот у марки ЛС59-18 литье осуществляется при температурных показателях от 1030° до 1080°, в то время как плавление происходит при 900°. При подготовке к процессу в домашних условиях нужно обязательно учитывать состав металлов, которые включены в латунь ее изготовителями. Чем больше в нем цинка, тем легче происходит термообработка. Протяжка и прокатка возможны, если в ней более 20% цинка, но если в нее добавлены свинец, висмут или оба металла, процесс будет весьма непростым.
Есть несколько вариантов определить температуру плавления латуни, но не все из них приемлемы в условиях домашней мастерской. Можно только делать предположения (если речь идет о латунном ломе), по месту или детали, где она использовалась изготовителями. Надобностей, в которых применяется красивый сплав, по внешнему виду напоминающий золото, может быть огромное количество, например, технические детали – трубы, втулки, сепараторы и прочие.
В декоративных целях его используют для посуды, сувениров, отделочной фурнитуры (например, дверных ручек и карнизов, рам, крепежных или функциональных деталей в дверных и оконных системах). Нередко в заводских условиях над определением химических характеристик работает специалист, особенно при переплавке разнопланового лома
. Это он устанавливает режимы обработки, которые давно определены и систематизированы в справочниках по профессии.
Способы плавки металла

В домашних условиях это не так просто, как представляется дилетантам. В подробных инструкциях всегда упоминается, что нужно иметь домашнюю мастерскую, где будут предусмотрены досадные случайности вроде пожара или ожогов, необходимость варьировать температуру, если речь идет о не идентифицированном составе лома. И это не считая затраченного времени и физических усилий. Однако народных умельцев такие мелочи редко останавливают. Они придумали несколько способов плавки.
- Муфельная печь – самый простой способ справиться с латунными сплавами, если она имеется в оборудовании мастерской.
Домашнему мастеру нужно только измельчить лом, поместить в нее тигель и выбрать подходящую температуру плавления. Однако такие печи есть не у всех, кто занимается работами по металлу, поскольку стоят они недешево.
- Газовая горелка – более демократичный по стоимости, а значит, и более доступный для приобретения в собственных надобностях инструмент. Но и в этом случае приходится сделать некоторые предварительные действия – надёжно закрепить ее в вертикальном положении и обеспечить соответствующие противопожарные меры.
- Самодельная печь из огнеупорного кирпича, в которой можно использовать индукционные элементы, работающие от электричества.
В комплекте с ней придется изготовить тигель, надежный и жароустойчивый, и щипцы, которыми достают его из печи. Разумеется, все это должно обладать повышенной прочностью. Хотя два последних приспособления можно приобрести в специальных магазинах, но домашние умельцы предпочитают собственноручно изготовленные инструменты для плавления, в которых они используют разные варианты страховки.
У каждого из способов обработки сплава в домашних условиях есть свои бесспорные преимущества.
Самодельная – более демократична, но потребуются строительные материалы, для возведения, наружной герметичности, дополнительные приспособления для процесса плавления. Газовая горелка – самый дешевый способ, однако и у него есть свои весомые минусы. Для ее использования нужно обладать помещением, в котором предусмотрены все необходимые условия, защитным снаряжением, инструментами для измельчения лом.
Чем меньше кусочки латуни, тем быстрее начинается расплавление используемого сырья.
Как расплавить в домашних условиях?
Ответ на этот вопрос содержится в используемом оборудовании. С профессиональной печью работать просто – нужно выставить необходимую температуру терморегулятором и поместить тигель внутрь. Преимуществом такого оборудования является высокая температура, которая позволит домашнему мастеру работать и с другими сплавами, бронзами, цветными металлами. Домашняя печь, изготовленная соответствующим образом, – тоже неплохой выход из положения.
Подготовка
Печь для плавки выкладывают из огнеупорного кирпича (лучше использовать марки с повышенной способностью). Ее необходимо надежно закрепить термостойким раствором, и некоторые мастера предпринимают меры, чтобы обезопасить ее от теплового воздействия – обмазывают снаружи специальными составами. Рекомендованное место возведения должно хорошо проветриваться, но при этом надежно укрыто от природных воздействий. Поэтому в мастерской устанавливают достаточно мощную вентиляцию, или размещают ее во дворе под навесом.
Нагревательным элементом служат индукционные трубки из керамики. Мощность источника энергии – не менее 30 КВт, с максимально возможным КПД, изготовление – только из качественных деталей. Дополнительные приспособления – тигель, щипцы с закругленными краями и длинной ручкой, ложку для разливания расплавленного металла лучше купить фабричные. Однако некоторые умельцы предпочитают вместо графитовой емкости делать свой собственный тигель из шамота с дополнительным защитным слоем – это может быть жидкое стекло с добавлением талька или раствор силиката калия.
При интенсивной работе с металлом длительность любого такого приспособления будет небольшой.
Шамот выдержит больше расплавлений, чем графит, но с покупным и возиться не придется.
Описание процесса
Имеющийся в распоряжении мастера лом помещают в емкость для плавления, предварительно измельчив. Это сэкономит и время, и расходуемую энергию – чем мельче будут полученные осколки, тем быстрее можно добиться результата. Это немаловажное обстоятельство, если нужно для каких-то надобностей переплавить большое количество металлического сплава. Только после того как емкость с металлом помещается в печь, начинается ее разогревание. Выемка тигля осуществляется щипцами, но перед этим нужно убедиться, что все помещенные в печь кусочки окончательно расплавились.
На поверхности металла может образовываться пленка (это зависит от используемого лома), для нее нужно приготовить подручный инструмент, чтобы удалить немедленно после извлечения из печи.
Для литья используют разливную ложку и деревянные формы, их не придется использовать повторно, потому что они придут в негодность, пока металл остынет.
В описании нет ничего сложного, как в приготовлении блюда, – засунут в печь, достать, разлить по сосудам, дождаться, пока остынет. Однако первые опыты могут быть неудачными из-за каких-то нюансов – например, недостаточного разогрева из-за нагревающего элемента, размещения в уже разогретой печи, по неопытности или при несоблюдении инструкций. Деталь может не соответствовать нужным параметрам и нуждаться в механической доработке, если формы для литья изготовлены неточно. Поэтому сейчас их распечатывают, по возможности, на 3D-принтере, используя металл, превышающий латунь по показателям жаропрочности.
Техника безопасности
Основная опасность, подстерегающая начинающего мастера, – травмирование или ожоги. Поэтому работа в домашней мастерской требует непременного соблюдения техники безопасности.
В любой инструкции можно найти 3 правила, необходимые для проведения плавки без последствий, – вентиляция, защитная одежда, покрытие с термостойкими свойствами на полу или стенах помещения.
- Одежда выбирается с длинными рукавами и штанинами, непременно из натуральной ткани, плохо поддающаяся возгоранию. Комбинезон из синтетики – не выход, она быстро плавится и может причинить серьезные ожоги. Обувь – высокая, плотная, для лица и глаз лучше взять защитные очки и маску, для рук – рабочие перчатки.
- Чтобы избежать пожара в случае с попаданием брызг раскаленного металла на пол или стены, используют термостойкие материалы. Самый простой выход – лист асбеста.
- Вентиляция – обязательный элемент оборудования в закрытом помещении. Токсичные вещества, образующиеся в воздухе при плавлении латуни, могут привести к опасным последствиям – общему отравлению организма. Если средств на нее нет, печь можно установить на открытом воздухе.
Латунь – благодарный, красивый и надежный по свойствам сплав, который используется на протяжении многих столетий. Его переплавка или обновление – отличный способ сделать декоративные изделия, детали сантехники, крепежные элементы. Главное в этом процессе творчества – соблюдение инструкций и техники безопасности.
Все о температуре и способах плавления латуни смотрите в следующем видео.
Алюминий (Al) / Aluminum | 660 | 1220 |
Алюминиевые сплавы / Aluminum Alloy | 463 — 671 | 865 — 1240 |
Баббит = Babbitt | 249 | 480 |
Бериллий (Be) = Beryllium | 1285 | 2345 |
Бронза алюминиевая = Aluminum Bronze | 1027 — 1038 | 1881 — 1900 |
Бронза бериллиевая, бериллиевая бронза = Beryllium Copper | 865 — 955 | 1587 — 1750 |
Бронза марганцовистая = Manganese bronze | 865 — 890 | 1590 — 1630 |
Ванадий (V), Vanadium | 1900 | 3450 |
Висмут (Bi) = Bismuth | 271.![]() |
520.5 |
Вольфрам (W), Tungsten | 3400 | 6150 |
Железо ковкое (Fe) = Carbon Steel | 1482 — 1593 | 2700 — 2900 |
Золото (Au) чистое 999 пробы 100% золото = Gold 24K Pure | 1063 | 1945 |
Инконель, жаропрочный никелехромовый сплав = Inconel | 1390 — 1425 | 2540 — 2600 |
Инколой, жаропрочный никелехромовый сплав = Incoloy | 1390 — 1425 | 2540 — 2600 |
Иридий (Ir), Iridium | 2450 | 4440 |
Кадмий (Cd) = Cadmium | 321 | 610 |
Калий (K) = Potassium | 63.3 | 146 |
Кобальт (Co) = Cobalt | 1495 | 2723 |
Кремний (Si) = Silicon | 1411 | 2572 |
Латунь желтая = Brass, Yellow | 905-932 | 1660-1710 |
Латунь морская = Морская латунь (29-30% Zn, 70% Cu-1% Sn и 0,02-0,05% As) = Admiralty Brass | 900 — 940 | 1650 — 1720 |
Латунь красная = Brass, Red | 990 — 1025 | 1810 — 1880 |
Медь (Cu) = Copper | 1084 | 1983 |
Мельхиор, купроникель = Cupronickel | 1170 — 1240 | 2140 — 2260 |
Магний (Mg), Magnesium | 650 | 1200 |
Магниевые сплавы = Magnesium Alloy | 349 — 649 | 660 — 1200 |
Марганец (Mn), Manganese | 1244 | 2271 |
Молибден (Mo), Molybdenum | 2620 | 4750 |
Монель (до 67 % никеля и до 38 % меди) = Monel | 1300 — 1350 | 2370 — 2460 |
Натрий (Na) = Sodium | 97.![]() |
208 |
Никель (Ni), Nickel | 1453 | 2647 |
Ниобий (Nb), Niobium (Columbium) | 2470 | 4473 |
Олово (Sn), Tin | 232 | 449.4 |
Осмий (Os), Osmium | 3025 | 5477 |
Палладий (Pd), Palladium | 1555 | 2831 |
Платина (Pt),Platinum | 1770 | 3220 |
Плутоний (Pu), Plutonium | 640 | 1180 |
Рений (Re), Rhenium | 3186 | 5767 |
Родий (Rh) = Rhodium | 1965 | 3569 |
Ртуть (Hg) = Mercury | -38.86 | -37.95 |
Рутений (Ru) = Ruthenium | 2482 | 4500 |
Селен (Se) = Selenium | 217 | 423 |
Cеребро 900 пробы = Coin Silver | 879 | 1615 |
Серебро (Ar) чистое = Pure Silver | 961 | 1761 |
Cеребро 925 пробы = Sterling Silver | 893 | 1640 |
Свинец (Pb), Lead | 327.![]() |
621 |
Сталь углеродистая = Carbon Steel | 1425 — 1540 | 2600 — 2800 |
Сталь нержавеющая = Stainless Steel | 1510 | 2750 |
Сурьма (Sb) = Antimony | 630 | 1170 |
Тантал (Ta) = Tantalum | 2980 | 5400 |
Титан (Ti), Titanium | 1670 | 3040 |
Торий (Th), Thorium | 1750 | 3180 |
Уран (U), Uranium | 1132 | 2070 |
Фосфор (P), Phosphorus | 44 | 111 |
Хастелой С, Hastelloy C (54,5-59,5% Ni; 15-19% Mo; 0,04-0,15% C; 4-7% Fe; 13-16% Cr; 3,5-5,5% W) | 1320 — 1350 | 2410 — 2460 |
Хром (Cr) = Chromium | 1860 | 3380 |
Цинк (Zn), Zinc | 419.![]() |
787 |
Цирконий (Zr), Zirconium | 1854 | 3369 |
Чугун серый = Grey Cast Iron | 1127 — 1204 | 2060 — 2200 |
Чугун Ковкий, Ductile Iron | 1149 | 2100 |
Технология изготовления стекла — главные аспекты
Стекло — это настоящая загадка. Оно изготавливается из непрозрачного песка, но при этом полностью прозрачно. И, возможно самое удивительное из всего, это тот факт, что мы привыкли считать стекло твердым материалом, но по сути это охлажденная жидкость. Куда бы мы ни повернули голову, мы увидим стеклянные предметы и элементы: стеклянные окна, зеркала, раздвижные межкомнатные перегородки, стеклянные лампочки. Стекло является одним из старейших и самых универсальных материалов в мире.
Что такое стекло?
Поверите Вы или нет, но стекло изготовлено из жидкого стекла. Вы можете получить стекло, нагревая обычный песок (в составе которого присутствует диоксид кремния) пока он не расплавится и не превратится в жидкость. Вряд ли Вы увидите процесс плавки на обычном пляже, ведь температура плавления песка равна 1700 С.
Когда песок остывает, он не возвращается в привычный для нас, зернистый желтый материал. Он претерпевает полную трансформацию и приобретает совершенно другую внутреннюю структуру. Он становится своего рода замороженной жидкостью или, тем что называют ученые, аморфным веществом.
Стекло является очень популярным веществом в наших домах. Это связано с множеством полезных свойств, которым обладает материал. Помимо прозрачности, стекло имеет невысокую цену, легко формируется в расплавленном виде, устойчиво к нагреву, химически инертно (отсутствует реакции между стеклом и содержимым емкости), может быть переработано множество раз.
Как изготавливается стекло?
Когда американские ученые протестировали прототип атомной бомбы в пустыне Нью-Мексико в 1945 году, взрыв превратил песок непосредственную зону удара в стекло. К счастью, есть более простые и менее экстремальные способы изготовления стекла, но все они нуждаются в огромном количестве тепла.
На промышленном стеклянном заводе песок смешивается с отработанным стеклом (из сборочных коллекций), содовой золой (карбонат натрия) и известняком (карбонат кальция) и нагревается в печи. Сода уменьшает температуру плавления песка, что помогает экономить энергию во время производства, но у нее есть один недостаток: она производит стекло, которое растворяется в воде! Известняк добавляется, чтобы остановить этот процесс. Конечный продукт называется натриево-кальциево-кварцевым стеклом. Это обычный стакан, который мы можем видеть у себя на кухне.
После того, как песок расплавлен, его либо выливают в формы, чтобы сделать бутылки, стаканы и другие контейнеры, или отправляют «плавать» (выливают поверх большой ванны из расплавленного металлического олова), чтобы сделать совершенно плоские листы стекла для окон. Стеклянные емкости необычной формы по-прежнему производятся путем «продувки». «Горб» (кусок) расплавленного стекла обернут вокруг открытой трубы, которая медленно вращается. Воздух продувается через открытый конец трубы, заставляя стекло надуваться как воздушный шар. С умелым дутьем и поворотом могут быть сделаны любые удивительные формы.
В зависимости от типа стекла, изготовители могут менять стеклянный состав. Обычно для изменения внешнего вида или свойств готового стекла добавляются различные химикаты. Например, химические вещества на основе железа и хрома добавляют к расплавленному песку для получения зеленого тонированного стекла. Дубостойкое боросиликатное стекло производится путем добавления оксида бора к расплавленной смеси. Добавление оксида свинца делает тонкое кристаллическое стекло, которое легко режется; высокоценный вырезанный свинцовый кристалл сверкает цветом, поскольку он преломляет (изгибает) проходящий через него свет.
Пуленепробиваемое стекло изготавливается из сэндвича или ламината из нескольких слоев стекла и пластика, соединенных вместе. Закаленное стекло, используемое в лобовых стеклах автомобиля, производится путем быстрого охлаждения расплавленного стекла, чтобы сделать его намного прочнее. Окрашенное стекло производится добавлением металлических соединений к стеклу, когда оно расплавлено; разные металлы придают отдельным сегментам стекла разные цвета.
Для чего мы используем стекло?
С блеска стекла, мы начинаем наш день: взгляд на часы после звонка будильника, улыбка своему отражению в зеркале, запотевшее стекло в душе, стеклянный стакан с соком, стеклокерамическая поверхность для приготовления завтрака.
Проверяя свою электронную почту за завтраком (плохая привычка), скоростное интернет соединение поставляется к нам в дом через оптические волокна, так же, как солнечный свет течет через теплоотражающие окна, которые держат вас в прохладе. Вы читаете текст через стеклянную ЖК-панель вашего ноутбука или закаленное стекло вашего смартфона, заряженное
солнечной энергией от фотогальванических панелей на крыше.
Если это современное здание, Ваш офис или школа могут быть мини-стеклянным собором; мы считаем стекло хрупким, но при том изготавливаем из него стены, полы, крыши и лестницы; магазины показывают свои изделия через огромные, ламинированные панели, отполированные до совершенства.
Для изготовления стеклянных конструкций пласты необходимо разрезать. Профессиональная резка стекла Киев может быть прямой или фигурной. Компания «Скломакс» может предложить вам оба варианта порезки, а также различные варианты обработки стекла и зеркала – полировка, закалка, пескоструйная обработка. Мы производим раздвижные межкомнатные перегородки, мебель из стекла, двери для шкафов-купе.
И это всего лишь крошечный список того, где применяется стекло. Ясный, чистый, привлекательный, нереактивный, дешевый, прочный и эффективный. Чего еще можно хотеть? Стекло — один из тех магических материалов, которые мы считаем само собой разумеющимся; везде и нигде — «невидимо прозрачно», поэтому мы даже не замечаем, что оно есть!
Фарфор Температура плавления — Энциклопедия по машиностроению XXL
Типичным представителем глазурей этого класса является фарфоровая сырая полевошпатовая глазурь. Температура плавления ее— 1250— 1450° и даже выше, в зависимости от состава фарфорового черепка, для которого предназначается данная глазурь верхний предел — для более твердого фарфора, а нижний — для менее твердого, полевошпатового фарфора.
Керамика, окислы. В технике очень важной задачей является соединение пайкой различного рода керамических материалов и окислов. Разрабатываются способы их взаимного соединения между собой и с металлами. При этом возможны разные случаи металлы более тугоплавки, нежели керамика, например фарфор металлы менее тугоплавки, нежели керамика, при этом соединение обоих элементов происходит в твердом состоянии, контакт обеспечивается необходимым давлением, применением покрытий. В последнем случае соединения происходят при температурах ниже температуры плавления каждого из соединяемых тел. Особенно [c.127]
До последнего времени цирконий применялся главным образом не в металлическом состоянии, а в виде соединений и легирующих добавок к сплавам. Значительная часть циркония шла на производство высококачественных огнеупоров на основе двуокиси циркония, обладающей высокой температурой плавления (около 2800° С), а также для изготовления специальных сортов фарфора, эмали и стекла.

Построение градуировочной кривой по температурам затвердевания чистых металлов. Для этого известное количество чистого металла (не менее 100—200 г) расплавляют в тигле, в который помещают термопару, защищенную от непосредственного действия металла специальным чехлом из кварца, фарфора или нержавеющей стали. Затем охлаждают металл со скоростью 2— 5 град сек и записывают через каждые 20—30 сек значения т. э. д. с. по показаниям проверяемого милливольтметра. По полученным значениям т. э. д. с. строят кривую в координатах т. э. д. с. — время охлаждения. Температура кристаллизации является физической постоянной данного металла, и кристаллизация сопровождается выделением некоторого количества тепла. На кривой охлаждения чистого металла температуре кристаллизации соответствует горизонтальный участок. Таким же образом строят кривые охлаждения нескольких других металлов. Полученные значения температур плавления чистых металлов, выраженные в милливольтах, наносят на график, построенный в координатах т. э. д. с. — температура, °С, и соединяют линией. Эта линия, выражающая зависимость т. э. д. с. от температуры, 22
[c.22]
Пегматиты представляют собой полевые шпаты, проросшие кристаллами кварца. Полевошпатовая составляющая пегматитов плавится при 1100—1200°С. Содержание их в пегматите учитывается при расчете керамических масс. Содержание оксидов железа в полевошпатовом сырье для фарфора не должно превышать 0,1—0,2 %. Для фаянсовых масс пригодно сырье с повышенным содержанием красящих оксидов, например нефелиновые сиениты, являющиеся попутными отходами обогатительных фабрик. Нефелиновые сиениты, представляющие собой сростки минерала нефелина (алюмосиликат натрия) с полевым шпатом, имеют температуру плавления около 1200 °С. [c.251]
До последнего времени цирконий применяли главным образом в виде соединений и легирующих добавок к сплавам. Значительная часть его шла на изготовление высококачественных огнеупоров на основе двуокиси циркония, обладающей высокой температурой плавления, а также для изготовления специальных сортов фарфора, эмали и стекла. В форме металлического порошка цирконий находит применение во взрывчатках, зажигательных и осветительных смесях и в качестве геттера в различных электровакуумных приборах. Высокие антикоррозионные свойства циркония делают его пригодным для изготовления деталей химической аппаратуры и медицинского инструмента.
[c.405]
Возможно покрытие любых материалов, выдерживающих температуру плавления полимера, например — стекла, фарфора, керамики, угля, графита и т. п. Адгезия покрытия к полированным металлам (по сопротивлению отрыву) равняется 5—8 кг см , при обработке поверхности металла песком адгезия возрастает до 25— 30 кг/см . [c.462]
Из неметаллических материалов практически вполне стойки в дихлорэтане плавленый диабаз, кислотоупорная керамика, фарфор, стекло, кислотоупорная силикатная эмаль, фторопласт-4, уголь и графит, пропитанные феноло-формальдегидной смолой, фаолит А и прочие материалы на основе феноло-формальдегидной смолы, резины на основе фторкаучука (табл. 3.2). Большинство Других полимерных материалов в дихлорэтане легко растворяется или набухает, особенно при повышенных температурах.
[c.71]
Термоэлектроды необходимо изолировать как друг от друга, так и от возможного контакта с другими проводниками. При комнатных и низких температурах в качестве изоляционных материалов часто употребляют слюду и различные виды лаковых покрытий. При температурах до 500—600° возможно использование некоторых сортов стекла, до 1000°— плавленого кварца, до 1550°— фарфора, до 1700° — корунда, выше 2000°—-специальных сортов керамики и, наконец, окислов магния, бериллия, тория. Перед монтажом высокотемпературных термопар изолирующие материалы необходимо вымыть и прокалить. [c.154]
Муллит обладает рядом ценных свойств высокой температу рой плавления 1810—1830°, большой механической и электрической прочностью, химической стойкостью, малым коэффициентом теплового расширения и, следовательно, высокой термической стойкостью. Зарождение кристаллов муллита происходит уже при температуре около 1200°. Однако при невысоких температурах кристаллы растут весьма медленно. При температуре обжига твердого фарфора (1350° и выше) наблюдается интенсивный рост кристаллов, и полевошпатовое стекло обильно прорастает иглами муллита.
[c.558]
Желтоватый фарфор получается в тех случаях, когда восстановительный процесс обжига не закончился в результате слишком быстрого повышения температуры и преждевременного плавления глазури. Необходимо корректировать режим обжига и обеспечить полное восстановление РегОз в РеО, сопровождающееся образованием слабоокрашенных силикатов, не дающих желтоватого оттенка, свойственного изделиям, обжигаемым в окислительной среде. [c.598]
Температура обжига цирконового фарфора находится в пределах 1280—1350°. Массы цирконового фарфора имеют довольно широкий интервал между температурами полного спекания и начала плавления (30—50°). Высоковольтные изоляторы, изготовленные из цирконовых масс, глазуруют в сыром состоянии и обжигают в один прием, подобно фарфоровым высоковольтным изоляторам. [c.624]
Определение температур кристаллизации. До выполнения работы необходимо ознакомиться с материалом, приведенным в гл. IV (с. 89—101). Для работы применяют стальной тигель, лучше из нержавеющей стали, или же фарфоровый или кварцевый. В тигель помещают сплав указанного в задаче состава в количестве обычно не менее 150—200 г (при меньшем количестве сплава критические точки на кривой охлаждения выявляются недостаточно четко). Для каждого сплава во избежание его загрязнения следует иметь специальный тигель. Для предотвращения окисления зеркало расплава лучше закрыть слоем древесного угля в этом случае тигельную печь помещают в вытяжной шкаф. Сплав расплавляют, нагревая несколько выше точки плавления. Для удобства выполнения работ в приводимых ниже задачах (№ 33—44) выбраны сплавы легкоплавких металлов, дающие при кристаллизации достаточно большой тепловой эффект. После расплавления сплав перемешивают фарфоровой или графитовой палочкой и устанавливают в него термопару, защищенную от непосредственного воздействия металла чехлом из заваренной с одного конца трубки из фарфора, кварца или нержавеющей стали. Термопару присоединяют к стрелочному милливольтметру (до начала работы термопару с милливольтметром проверяют в лаборатории и при необходимости составляют градуировочную кривую) или используют потенциометр, что обеспечивает более высокую точность. [c.110]
Измерения точки плавления льда производились следующим образом ) измельченный лед, полученный из чистого куска, заливался дестиллированной водой. Для насыщения этой кашицы воздухом ее перемешивали в открытой чашке из глазурованного фарфора, а затем перекладывали в предварительно охлажденный сосуд Дьюара. Чувствительный элемент термометра погружался на 20—25 см, кашица вокруг термометра слегка приминалась и, как только устанавливались постоянные значения сопротивления, они регистрировались. Как и при измерениях точки затвердевания бензойной кислоты, наблюдения производились при токах через термометр 1,00 ма и 1,41 ма это делало возможной экстраполяцию к нулевому значению тока через термометр. Поправку на загрязнения во льду вычисляли, измеряя электропроводность воды в ледяной ванне во время эталонирования если же требовалось измерить температуру с наибольшей точностью, то пользовались также и другими данными. При описанных опытах применяли чрезвычайно чистый лед, так что поправка на загрязнения обычно не превышала 0,00001—0,00002 ом. [c.358]
К сожалению, при больших массах расплава применение этих методов встречает значительные трудности. При введении ультразвуковых волн от излучателя в расплав имеют место большие потери вследствие отражений от поверхностей раздела, поглощения в передающем звене И Т. п. В патенте [1705] предлагается передача ультразвуковых колебаний снизу в тигель с расплавом. В большинстве случаев невозможно погружать источник колебаний непосредственно в расплав, а подобрать подходящий материал для передающего звена затруднительно. Керамики, которые удобнее всего применять при высоких температурах, не выносят механических напряжений при больших интенсивностях ультразвука и разрушаются. До сих пор в качестве материала для передающего звена лучше всего оправдали себя специальные сорта фарфора (Ардо) и плавленый кварц [1905]. Из этих материалов можно сделать головку магнитострикционного излучателя, описанного в гл. II, 4, п. 3, которую погружают сверху в обрабатываемый расплав (см. также [1905] и 8, ц. 1 настоящей главы). [c.504]
Керамические и огнеупорные изделия готовят обжигом до спекания силикатных материалов и веществ, понижающих температуру плавления шихты. Основным сырьем служат глины, содержащие более 20 % AI2O3. К рассматриваемым материалам относятся кислотоупорная эмаль, каменно-керамические изделия, фарфор. [c.232]
В отличие от керамических кислотоупорных изделий фарфоровые кислотоупоры в температурном интервале 900—1200°С обжигают в восстановительной среде, что обеспечивает переход трехвалентных окислов железа в двухвалентные с образованием соответствующих алюмосиликатов, придающих фарфору слабый голубоватый оттенок вместо желтоватого. Такие железистые алюмосиликаты в системе АЬОз—SIO2—FeO образуются при низких температурах. В этой системе известна эвтектика состава (в %) 40,3 SIO2, 12,5 AI2O3 и 47,2 FeO с температурой плавления около 1075° С. Образуется также эвтектика с температурой плавления около 1150° С. Несмотря на то что в фарфоровых массах содержится небольшое количество окислов железа (1—2 /о), процесс обжига в восстановительной среде ведут в течение 3—5 ч, так как в мелкопористом материале, каким является фарфоровая масса, газообмен проходит медленно. Восстановительный процесс должен быть закончен до закрытия пор. [c.137]
Восстановление РегОз в РеО начинается при температуре 900 и должно быть закончено до закрывания пор (для твердого фарфора— около 1200°), после чего СО не сможет проникнуть в материал. Железистые алюмосиликаты образуются при низких температурах. В системе AI2O3 — 510г — РеО известны эвтектики с температурами плавления 1 148 5° и 1 073 5°. Последняя имеет состав (в %) 5 0г40,3 АЬОз 12,5 РеО 47,2. Хотя содержание РегОз в фарфоровых массах обычно не превышает 1—2%, восстановительный процесс продолжается обычно от 3 до 5 час. вследствие слабого газообмена в мелкопористом материале. [c.591]
Вследствие низкой температуры плавления фаянсовой глазури (1050—1150°) при художественном оформлении хозяйственного фаянса широко используют подглазурные краски, которые в производстве хозяйственного фарфора нельзя применять из-за высокой температуры второго обжига фарфора (1320—1350 ). [c.669]
С железом, для уплотнения труб и т. д. чистый портлаидский цемент металл Spen e, смесь серы с сернистыми металлами, температура плавления 160°. Клей для приводных ремней смесь из 7 i% кожного клея и 30% желатины или же азотно- или уксуснокислого целлюлозного раствора. Замазки на растворимом стекле растворимое стекло в форме рыночного вязкого раствора может непосредственно служить замазкой для стекла, фарфора и др. с примесью извести, мела, стеклянной муки, асбестового порошка н т. п. — в качестве замазки для дерева и металлов. Растворимое стекло употребляют также для пропитывания дерева, картона и т. д. с целью предохранения их от огня, грибков и червоточины. Сырые стены также нередко покрывают жидким стеклом. [c.1333]
Низкомолекулярный полиэтилен получают в виде отходов при производстве полиэтилена высокого давления. Это вазелиноподобная масса светло-серого цвета, которая обладает высокой адгезией к фарфору, металлам н пластмассе. Температура плавления массы не превышает 90—100°С, в связи с чем при заливке массы в муфту [c.40]
В качестве эталонного стержня для температур, близких к комнатной, может быть использован цилиндр из лолиметилметакрилата, для более высоких температур — цилиндр из мрамора, асбоцемента, плавленого кварца или из фарфора диаметром 30 мм и высотой 25 мм [121]. Указанные размеры позволяют выполнить начальные условия задачи, решение которой положено в основу метода. Действительно, если принять те.мпературу источника на 10 К больше температуры окружающей среды, то за время эксперимента т = = 30ч-60 с на расстоянии л = 25 мм температура будет изменяться менее чем на сотую долю градуса, т. е. цилиндр указанных размеров является моделью тюлуогранпченного стержня. [c.150]
При температурах выше 500 °С достаточно высокое электрическое сопротивление и стабильность свойств оболочек могут обеспечить различные керамики, основные термометрические характеристики которых представлены в табл. 8..30. Изоляционные оболочки из плавленного кварца остаются удовлетворительными примерно до 1000 °С и отличаются дополнительным преимуществом — отличной термостойкостью. Однако они очень хрупки и в неокислительных средах создают опасность загрязнения кремнием. В этом интервале температур для изоляции часто используют также различные формы окиси алюминия невысокой чистоты, как, например, фарфор или мулит. Хотя эти материалы устойчивы, они не должны применяться при температурах выше 1000 °С в связи с чрезвычайно высокой опасностью загрязнения. Изготовленные из них изоляционные оболочки имеют вид жестких одноканальных или двухканальных трубок (соломки) или цепочки бус (если необходима гибкость). [c.292]
Особо чистый литий рекомендуется плавить в тиглях из двуокиси циркония, футерованных изнутри фторидом лития, который устойчив к действию расплавленного металла до 800° С. Стекло, фарфор и кварц при температуре выше 750° С разрушаются литием в результате реакции кремиекислоты с литием с образованием силицида и метасиликата лития. Стекло окрашивается при этом в черно-голубой цвет [563]. Окись тория при 925° С и испытании в течение 168 ч не подвергается коррозии, расплавленный Li проникает во внутренние поры MgO, но не вызывает ее коррозионного разрушения [500]. Образцы плавленой поли- и монокристаллической окиси магния были испытаны в жидком литии. При петрографическом исследовании найдено, что после испытаний монокристаллы периклаза остались без изменений на них обнаружен металл по плоскостям спайности. [c.233]
Те же и, кроме того, алюминий до 50о/о-ной концентрации, никель до 20°/о-ной концентрации, стекло, кварц, фарфор, керамика, резина Железокремнистый сплав (> 16% 51), свинец, хромовое покрытие, золото Те же и дополнительно нержавеющая сталь 18-8, сталь Сг—N1—Мо, асбобакелит Хромоникелевая сталь 18-8, железокремнистый сплав (51 > 1б /о), медь (в отсутствии воздуха), алюминий, стеллит, серебро, эбонит Те же и, кроме того, хромистые стали типа 12— Сг, свинец, олово, монель-металл, тантал, дерево, фаолит Те же, что для концентр11рованной кислоты, при высокой температуре и дополнительно бронза до 33 /п концентрации (для арматуры) Железокремнистый сплав (51 > 16 /о), алюминий, медь (для конденсаторов), кобальто-хромовый сплав ( ипа стеллита), алюминиевая бронза, эбонит, фаолит, винипласт Никель (до = 500 С), монель-металл, нержавеюшая сталь, чугун хромистый и хромоникелевый (12 /о и- N1 и Сг), серебро (без доступа воздуха), золото, шамот Те же и дополнительно хромистые стали, чугун (с добавкой N1 или Сг), хромоникельмолибденовая сталь, Сг—N1 сталь (в отсутствии окислителей) Те же и, кроме того, железо, электрон, латунь и бронза (до ЗЗ /о), плавленый базальт, винипласт Те же и, кроме того, хром, тантал [c.97]
Портал керамики — Обжиг керамики. Режимы обжигов различных видов керамических изделий. Процессы, происходящие при обжиге.
В обжиге происходят все основные изменения в глине и глазури, после которых и образуется то, что мы называем керамикой. Обжиг — это технологический процесс, параметры которого найдены практическими испытаниями, и он должен быть проведен так, как этого требуют обжигаемые изделия. Интуитивно понятно, что мы хотим вынуть из печи. От утиля ожидается звонкая прочность и некоторая пористость, чтобы он впитывал глазурь. От бисквитного фарфора — приятная шелковистость и белизна. Блестящие глазури должны хорошо блестеть, а матовые быть по-настоящему матовыми. Никто не желает кривья и треска, прилипшей к полке глазури, и всякого рода пузырей и наколов.
Сформулировать это понимание на языке цифр сложнее. Во время нагрева множество химических соединений, из которых состоит наше сырое изделие, претерпевает серьезные изменения. Дегидратация, фазовые превращения, химические взаимодействия, растворение и кристаллизация — вот их неполный список. До сих пор не существует полной теоретической модели, по которой можно было бы заранее предсказать результат, а если бы она существовала, нам потребовался бы месяц исследований состава глины и глазури, чтобы дать точное задание на расчет. Нам остается проводить эксперимент за экспериментом, выясняя, что важно, а что нет, какой должна быть температура, нужна ли выдержка, и почему там и тогда все было хорошо, а здесь и сейчас — сплошное безобразие.
Но мы хотим получать задуманные эффекты и запланированные свойства изделий, и для этого нужно иметь возможность контролировать параметры обжига и управлять ими, зная основные, самые общие, принципы.
Теперь конкретно об этих принципах.
1. Виды обжига, зачем они нужны и что нужно контролировать прежде всего.
2. Электрические печи и два слова про другие.
1. Виды обжига, зачем они нужны и что нужно контролировать прежде всего.
- Условно разделим все материалы на 4 группы:
- — Фарфор — много плавней, при нагревании в черепке образуется много жидкой фазы. Сюда же отнесем каменные массы.
- — Фаянс — жидкой фазы почти что нет. Кстати, и фаянса-то уже никто не выпускает в его прежде классическом варианте…
- — Майолика — здесь будем так называть изделия из красной глины, в том числе гончарку, терракоту и т.п.
- — Шамот — по химическому составу — любой из вышеперечисленных материалов. Отличается от них тем, что содержит зерна уже обожженного материала, связанные пластичной глиной.
Для каждой группы материалов условно выделим некоторые объединяющие их моменты.
Фарфоровая схема обжига.
Сначала проводят первый, утильный, обжиг. То есть обжигают высохшие изделия без глазури. Температуру выбирают в интервале 800 — 1000°С. После первого обжига изделия приобретают прочность, достаточную даже для машинного глазурования (на конвеерной линии). Изделия остаются пористыми, но, если есть трещины, их легко выявить (по характерному дребезжанию) простукиванием деревянной палочкой. При глазуровании не надо церемониться с изделием так, как это бывает в случае сырца (однократный обжиг). Можно легко глазуровать изделия окунанием, даже если они метровых габаритов. Изделия после этого обжига называют утилем.
Затем проводят второй обжиг.Перед глазурованием и, соответственно, перед вторым, политым, обжигом, на изделие наносят подглазурную роспись. Педанты технологии после этого проводят еще и промежуточный закрепляющий обжиг, чтобы краски не смылись при окунании в глазурь.Политой обжиг, т.е. обжиг полуобожженного заглазурованного изделия, проводят при температуре созревания черепка. Это разные температуры для разных видов фарфора (а мы сюда отнесли еще и каменные массы). Настоящий фарфор требует 1380 — 1420°С, рядовой столовый фарфор — 1300 — 1380°С, санитарно-технический — 1250 — 1280°С, а каменные массы — в зависимости от того, что используют в роли плавня. Второй обжиг окончательно формирует структуру керамики и, таким образом, определяет все ее физико-химические свойства. Изделия после этого обжига (если оно не расписано) называют бельем.
Из белых фарфоровых чашек очень приятно пить чай на даче. Традиции диктуют фарфору другой вид: с цветочной росписью, картинкой, золотой или голубой каемочкой. Украшения фарфор получает в третьем, декорирующем, обжиге. Обычные надглазурные краски вжигают при 800 — 830°С, люстровые краски и препараты золота — при той же или чуть меньшей температуре. Сейчас распространился и высокотемпературный декорирующий обжиг при 1000 — 1100оС. Роспись для него проводят красками высокого огня (внутриглазурные краски) или легкоплавкими цветными глазурями. Иногда, чтобы получить яркие краски, проводят два и более декорирующих обжигов. Все они, с точки зрения классификации, третьи. Изделия после третьего обжига называют на Худсовете предприятия.
Фаянсовая схема обжига
Первый обжиг фаянса — высокий. В фаянсовых массах практически нет плавней, поэтому при обжиге образуется минимальное количество жидкой фазы, или не образуется вообще, а глины, входящие в его состав, имеют высокую тугоплавкость. Это дает возможность обжигать изделия из фаянса сразу при температурах, необходимых для созревания черепка. Как правило, это 1200-1250°C. В отличие от фарфора, черепок останется пористым, на него легко нанести слой глазури.
А второй обжиг, политой, можно проводить при любой температуре! То есть, при той, которая требуется для нормального растекания глазури: 1150 — 1250°C, если это «фаянсовые» глазури, 900 — 1000°C, если это свинцовые майолики; можно нанести белую эмаль и использовать технику росписи по сырой эмали. Во всех случаях, если глазури подобраны правильно, мы получим изделие с такой же прочностью, какой она была после первого обжига.
Третий, декорирующий, обжиг проводят так же, как и в фарфоровой схеме. Если он необходим. Ведь, по сравнению с фарфором, низкая температура политого обжига допускает применение глазурей и красок широкой цветовой гаммы.
Обжиг майолики
Здесь используются красножгущиеся глины с невысокой тугоплавкостью. Пережег может привести к их вспучиванию и сильной деформации. Красные глины вдобавок имеют узкий интервал обжига. Например, при 950°C это еще непрочное рыхлое, а при 1050oC — плотноспекшееся, стекловидное тело. Конечно, бывают и исключения, но там и тогда. Для майолики в принципе характерны низкие температуры обжига — 900 — 1100oC. И как раз примерно при этих температурах завершаются процессы разложения глинистых материалов, которые (процессы) сопровождаются выделением газообразных веществ. Это делает крайне затруднительным так называемый однократный обжиг — и черепка и глазури — за один раз. Если обратиться к нижеприведенной таблице, будет ясно, насколько близки температуры обжига майолики к критическим для керамики температурам. Самая распространенная технология — первый, утильный, и второй, политой, обжиг.
Режим первого обжига выбирают таким, чтобы в максимальной степени прошли все процессы превращения глинистых минералов. Незавершенность этих процессов обязательно скажется на качестве поверхности глазури после второго обжига. Температура утильного обжига может быть и выше, и ниже температуры политого обжига. Обычно ниже, где-то на уровне 900 — 950°C.
Режим второго обжига выбирают исходя из характеристик глазури, но, естественно, при этом нельзя превышать температуру начала деформации черепка.
Обжиг шамота
Основное отличие шамотных масс от вышеперечисленных — наличие в массе жесткого каркаса из плотных, уже прошедших соответствующий обжиг зерен. Размер зерен может варьироваться от 100 микрон до нескольких миллиметров, что определяется скорее требованиями фактуры материала, а не требованиями технологии. Жесткий каркас препятствует усадке массы в процессе обжига. (Кстати, при сушке усадка шамотных масс ненамного меньше, чем тонких пластичных масс). Это позволяет проводить обжиг при несколько более высоких температурах, не опасаясь серьезной деформации изделия. Часто материал зерен имеет другой состав, чем пластичная составляющая массы. Если тугоплавкость зерен выше, температуру обжига можно увеличить значительно.
А в целом схема обжига шамота та же, что и для других типов масс: сначала утильный, потом (если нужно) политой, потом (если нужно) декорирующий обжиги.
Однократный обжиг
Однократный обжиг — это когда на высушенное изделие наносят глазурь и обжигают все в один прием, объединяя утильный и политой обжиги. Это мечта любого производственного экономиста:
- только один раз тратится энергия на нагрев;
- ставка изделий в печь и их выемка производится один раз;
- не нужен промежуточный склад утиля;
- цикл от сырца до готового изделия сокращается вдвое, т.е. меньше относительные затраты на аренду площадей и зарплату за счет повышения производительности.
В принципе, если не считать совсем низкотемпературный декорирующий обжиг, однократно можно обжечь любой материал.
- Но:
- приходится наносить и подглазурный рисунок, и собственно глазурь на просто высушенное изделие, которое, конечно, не имеет прочности утиля;
- из-за этого исключается машинная обработка, а руками надо все делать очень акуратно, чтобы ничего не разбить;
- глазурование методом окунания — наиболее экономный с точки зрения расхода глазурей — можно проводить только для маленьких изделий, делая большую паузу между глазурованием внутри и снаружи;
- нет утиля, нет и промежуточного контроля качества (овальность, тонкие краевые трещины и т.п.), т.е. заранее закладывается более высокий процент брака
- глазури должны быть специфицированы на однократный обжиг.
Как же определить, нужен нам однократный или двукратный обжиг? Решающим критерием для художника или художественной студии является конечный результат — то есть осуществление художественного замысла. Для мастерских, изготавливающих более или менее серийную продукцию, и для керамических фабрик, решающим могут оказаться соображения экономического порядка. Вот что нужно иметь в виду.
- Для фарфора:
- Энергозатраты на низкий утильный обжиг существенно ниже затрат на высокий обжиг. Для первого достаточны температуры порядка 900°C, воздушная окислительная среда, электрическая печь со слабой футеровкой. Для второго — хорошо футерованная и желательно пламенная печь. Стоит ли экономить на утиле?
- Глазури для фарфора начинают расплавляться при температуре, близкой к температуре созревания фарфорового черепка. В том интервале температур, где происходят процессы разложения глинистых минералов, глазурный слой походит на порошок, и газы легко проходят через него. Таким образом, не приходится опасаться дефектов глазури, возникающих по причине газонепроницаемости расплава. Стоит ли проводить утильный обжиг?
- Фарфоровые массы — это тощие, быстро промокающие массы. Глазурование сырца требует сноровки. Утиль нужен!
- Многие крупные изделия, например, изразцы, часто надо глазуровать напылением. А при обжиге на бисквит глазуровать вообще не надо. Тогда зачем нужен утиль?!
- Для фаянса:
- Утильный обжиг (помните, он проводится на высокую температуру) нужен обязательно, если мы собираемся использовать легкоплавкие глазури. Иначе в однократном обжиге мы получим не фаянс, а нечто недожженное, напоминающее папье-маше.
- Утильный обжиг не нужен, если мы используем высокотемпературные глазури, которые, наподобие фарфоровых, начинают плавиться выше 1100°C. В этом случае наносят их, как правило, напылением сжатым воздухом.
- Для майолики — самый сложный случай.
- Утиль нужен практически всегда, и причем на максимально высокую температуру. Многие технологи западной школы рекомендуют обжигать майолику чуть ли не до стекловидного состояния, чтобы выжечь все примеси и разложить все, что способно разложиться в утильном обжиге. Вопрос, а как потом глазуровать? Можно. Читайте об этом в разделе о глазурях.
- Если в качестве покрытия использовать ангобы или что-то вроде терра-сигилята, или если вы располагаете специальными глазурями с очень коротким интервалом плавления, можно обойтись без утиля.
Для всех материалов однократный обжиг возможен при условии тщательно отлаженной технологии, которая в случае керамики, на две трети состоит из опыта работающих.
Кажется, в нашем изложении проблем обжига все уже запутано настолько, что требуется еще одна раскладка по полочкам.
Что происходит в процессе нагрева и охлаждения.
Интервал,C | Процесс |
---|---|
20 — 100 | Удаление влаги из массы. Греть нужно медленно и, главное, равномерно. Чем толще стенки изделия, тем медленнее нагрев. |
100 — 200 | Удаление влаги из массы продолжается! Если приборы показывают 150°C, это еще не значит, что изделие нагрелось до такой температуры, особенно в толще, особенно на толстой подставке. Глазурное покрытие претерпевает усадку. Выделяющиеся из объема изделия пары воды могут привести к растрескиванию и отлету покрытия. Из люстровых покрытий выделяются летучие органические соединения. Не форсируйте нагрев! |
200 — 400 | Выгорание органических веществ. Если по каким-то причинам их много, следует обеспечить хороший приток воздуха (деколи, люстры, связующее надглазурных красок и мастик). |
550 — 600 | Серьезное фазовое превращение кварца. Оно редко проявляется на стадии нагрева, а на стадии охлаждения может привести к т.н. «холодному» треску. |
400 — 900 | Разложение минералов глины. Выделяется химически связанная вода. Разлагаются азотнокислые и хлористые соли (если их использовали). |
600 — 800 | Начало расплавления свинцовых и других легкоплавких флюсов, надглазурных красок. При 750 — 800°C в третьем декорирующем обжиге происходит размягчение поверхности глазури и впекание красок, золота и т.п. Выгорание сульфидов. |
850 — 950 | Разложение мела, доломита. Начало взаимодействия карбонатов кальция и магния с кремнеземом. Эти процессы сопровождаются выделениями углекислого газа. В целом завершены все превращения глинистых веществ. Их наиболее мелкие частицы уже спеклись и обеспечили заметную прочность черепка. К концу интервала — полное расплавление майоликовых глазурей. |
1000 -1100 | Интенсивное взаимодействие извести и кремнезема сопровождается появлением жидкой фазы (например, в известковом фаянсе), уплотнением и деформацией черепка. Начало размягчения полевых шпатов. Плавление нефелин-сиенита. Интенсивное разложение сульфатов, что сопровождается выделением сернистого газа. |
1200 -1250 | Интервал спекания беложгущихся глин, фаянсовой массы. Растворение кремнезема и каолинита в расплаве полевого шпата. |
1280 — 1350 | Процесс муллитообразования. Иглы муллита пронизывают фарфоровую массу, что в дальнейшем обеспечит ей высокую прочность и термостойкость. Превращение тонкодисперсного кварца в кристобаллит. |
1200 — 1420 | Этот температурный интервал характерен для фарфора. Здесь происходят процессы восстановления рыжих оксидов железа в более благородные голубые, если обеспечены соответствующие окислительно-восстановительные условия обжига. Температуры высоки, вязкости умеренные, очень быстро протекает диффузия: например, подглазурная роспись теряет четкость очертаний. |
1420 — 1000 | Ничего особенного в процессе охлаждения не происходит. И глазурь, и масса находятся в достаточно пластичном состоянии, поэтому охлаждать можно настолько быстро, насколько это позволяет печь. Если используются глазури, склонные к кристаллизации, медленное охлаждение или выдержка 1-10 часов в этом интервале приводит к росту кристаллов. |
1000 — 700 | Начинается окисление низших оксидов меди, марганца и др. металлов (если они использованы) в высшие. Недостаток кислорода в пространстве печи может дать поверхность с металлизацией. Если требуется восстановление — самое время для него. Восстановительную среду следует поддерживать чуть ли не до комнатных температур, как минимум до 250-300°С. |
900 — 750 | И черепок, и глазурь перешли в хрупкое состояние и далее остывают как единое твердое тело. Если не согласованы КТР — возможен цек или отскок глазури и даже разрушение изделия. |
600 — 550 | Обратное фазовое превращение кварца с резким объемным изменением. Скоростной проход этого интервала может вызвать «холодный» треск. |
300 — 200 | Фазовое превращение кристобаллита. Он образовался, если в массе был очень тонкодисперсный кремнезем, при 1250 — 1300°C. Не следует спешить открывать дверцу печи. |
250 — 100 | Охлаждение продолжается! В глубине ставки, в толстых частях изделий температура гораздо выше, чем в тонких кромках и чем показывает термопара. Дайте изделиям остыть равномерно. |
В таблице описаны основные процессы. Поэтому сейчас еще раз кратко укажем, что главное в обжиге.
- 01Первый обжиг. В печь ставим сырец. В нем много воды, даже если он выглядит сухим. До 200 — 300°C нагреваем медленно, например за 2 — 3 часа. Обеспечиваем хорошую вентиляцию, чтобы выгорели все примеси. Конечная температура — 900 — 1000°C. Если нет уверенности в температуре, делаем выдержку 1 — 3 часа, давая возможность всей садке равномерно прогреться. Охлаждение ведем с такой скоростью, с которой остывает печь. Форсированное охлаждение проводим только после нескольких экспериментов — цека глазурей не будет, поскольку нет глазурей, а вот холодный треск из-за кварца может иметь место.
- 02Обжиг с глазурью после утиля. В печь ставим заглазурованные изделия. Черепок уже обжигали на утиль, так что скорость на начальном участке нагрева может быть выше; главное, хорошо просушить глазурь. Нагрев до конечной температуры проводим так быстро, как позволяет печь и, главное, скорость прогрева изделий. При конечной температуре делаем выдержку от 15 минут до 1-2 часов с целью равномерного прогрева. Если скорость подъема температуры в конце нагрева невысокая (50°C в час и меньше), считаем, что выдержка уже была. Лучше, конечно, здесь пользоваться конусами Зегера. «Полочки» (выдержки при постоянной температуре) на стадии охлаждения — только для кристаллических глазурей и некоторых матовых. В остальном — как в п.1.
- 03Однократный обжиг с глазурью. Принимаем во внимание все, что в п.1 и в п.2. Не форсируем подъем температуры в интервале 500 — 900°C — до начала плавления глазури из черепка должны удалиться все газы!
- 04Обжиг деколей, люстровых красок, надглазурных красок. Поднимаем температуру очень медленно (за 2 — 4 часа) до 400°C — надо сгореть всей органике. При этом среда должна быть окислительной (воздушной), а вентиляция — интенсивной. От 400 до 800°C — как угодно быстро. Выдержка 5 — 15 минут.
О том, какие условия обжига диктует печь, читайте ниже.
2. Электрические печи и два слова про другие.
Обжиг керамики проводят в самых разных тепловых агрегатах, называемых печами. Если для нагрева используется тепло электрического тока, печи называют электрическими, если тепло от сгорания органического топлива — топливными и обычно более конкретно:газовыми, дровяными, мазутными и т.д. За тысячи лет обжигов керамики изобретено немало конструкций топливных печей, а за последние сто лет — не меньшее число конструкций электропечей.
- свободное пространство для ставки изделий, для краткости — камера;
- огнеупорная и теплоизолирующая оболочка, для краткости — футеровка;
- тепловой источник — нагреватель, горелка и т.д.
- устройство для контроля и регулирования степени нагрева — регулятор.
- Независимо от вида и конструкции, в печи присутствует:
Каждую печь можно классифицировать по особенностям перечисленных атрибутов. Если нужно заказывать печь, обязательно указывайте эти особенности.
Объем камеры определяет производительность печи в одном обжиге в периодической печи или за цикл толкания одной вагонетки в туннельной печи. В дальнейшем мы будем говорить только о печах периодического действия. Объем камеры может составлять 1 — 2 литра; такие маленькие печки удобны для тестовых обжигов и для изготовления небольших изделий типа керамической бижутерии. Объем камер печей, обычно используемых в мастерских и студиях, составляет от 50 — 100 литров до 1 — 1,5 куб. м. Для фабричных условий характерны печи с объемом от 3 до 20 куб. м.
Футеровка и нагреватель определяют максимальную температуру, которую можно развить в камере. Чем выше требуется температура, тем более высокого класса должны быть огнеупоры, что сразу и, заметим, резко сказывается на стоимости печи. Иногда камера отделена от нагревателя дополнительной футеровкой, называемой муфелем. (Не следует называть муфелями все подряд маленькие печи!)
Регулятор содержит устройство для измерения температуры, которым обычно является термопара, устройство регулирования мощности нагревателя и управляющее устройство, согласующее действие двух первых.
Ниже приведены некоторые конфигурации печей.
Костер
ПАРАМЕТР | ЗНАЧЕНИЕ |
---|---|
Камера | 10 — 100 литров |
Футеровка | слой земли |
Теплоизоляция | cлой земли |
Нагреватель | тепло сгорающих дров |
Измеритель температуры | на глаз по свечению |
Регулятор мощности | подкидывание дров |
Управление | cобственный опыт |
Электропечь 200.1250.L (ООО «Термокерамика»), вариант
|
Такие разные тепловые устройства здесь приведены для того, чтобы глубже понять функции элементов печи.
Камера — это рабочее пространство, куда помещаются изделия и полки с подставками, из общего объема «от стенки до стенки» нужно вычесть объем, необходимый для нагревателей. А расчет полезной загрузки камеры нужно производить с учетом толщин полок.
Пример. Полезная ширина, глубина и высота камеры — 40 см. Имеется огнеупорная плита 39х39 см, толщиной 2 см и четыре стойки 7х7 см высотой 18 см. Сколько горшков диаметром 18 см и высотой 16 см можно поместить в печь? Ответ: если без полки — 4 шт., а если с полкой — 6 шт. (а не 8; смотрите на рисунке).
Продолжая пример, зададимся вопросом, а что, собственно, выгоднее — обжечь за один раз 4 горшка или 6? Ответ заключен в анализе количества тепла, необходимого на нагрев дополнительной массы огнеприпаса. Если горшок весит грамм 300, а плита и стойки — килограммов 5… Т.е. чуть ли не все тепло пойдет на нагрев огнеприпаса! И остывать печь будет дольше. Может случиться так, что за время обжига шести горшков можно провести два обжига по 4 горшка в каждом.
На самом деле нагреваются не только горшки и огнеприпас, но и стенки печи. В костре это — сплошная масса земли. Прогреть ее трудно, остудить тоже. В современной печи должны присутствовать огнеупоры с низкой теплоемкостью, низкой теплопроводностью и высокой огнеупорностью. Вакуумформованый волокнистый материал ШВП-350 хорошо подходит для конструирования печей с рабочей температурой 1200°C. Если вся печь выполнена из тяжелого шамотного кирпича, она потребует колоссального времени на нагрев и остывание, и соответственно затрат энергии. Такая тяжелая «на подъем» печь не позволит Вам реализовать режимы скоростного нагрева, если они Вам для чего-то понадобились. Впрочем, можно увеличить мощность нагревателей.
Электрические нагреватели бывают проволочными и керамическими. Проволоку делают из нихрома (дорого, предельная температура 1100°C, зато остаются гибкими после работы) или из железных сплавов. Последние часто называют «фехраль», а импортные аналоги — «кантал»; отечественные марки имеют точное наименование — Х23Ю5Т или Х27Ю5Т. Фехраль работает до 1200 — 1350°C в зависимости от диаметра проволоки. После первого же нагрева необратимо становится хрупким, перегоревший в одном месте нагреватель нельзя починить скруткой!
К керамическим нагревателям относятся карбид-кремниевые, они же силитовые, они же карборундовые стержни: рабочая температура до 1400°C. В последние 10 лет упорно рекламируются дорогие хромит-лантановые нагреватели с рабочей температурой до 1700°C, которые имеют очень высокий ресурс работы при тех же 1300-1400°C (если не сломать, когда устанавливаешь тяжелую плиту :-)). Читайте в другом месте о том, как рассчитывать электрические нагреватели. Здесь мы рекомендуем обращаться за помощью в специализированные фирмы.
Если нагрев осуществляется газовыми горелками, в пространстве печи могут быть достигнуты любые температуры вплоть до 1700°C, а если еще использовать воздух, обогащенный кислородом, — до 2000°C. Газовые (да и другие топливные) печи хороши тем, что позволяют вести обжиг не только в окислительной, но и в нейтральной, и в восстановительной среде. Степень «восстановительности» регулируют изменением соотношения газ/воздух, в современных газовых печах это делается автоматически. Дровяные печи, к сожалению, сложнее поддаются автоматизации, но они просты в изготовлении, дешевы в эксплуатации, для них не требуется согласований с газовой инспекцией, а дают 1200°C запросто.
Чем мощнее нагреватели, тем более быстрый нагрев они могут обеспечить. И тем аккуратнее с ними нужно работать. Представьте, что произойдет в первые же пять минут с горшками, если одна сторона их обращена к мгновенно раскаляющейся стенке с нагревателями, а другая — к холодному соседнему горшку. Плавный разогрев (а точнее — равномерный по всей камере) проще всего получить, используя тиристорные силовые блоки. Регулирование выходной мощности в них происходит по принципу «больше сила тока» — «меньше сила тока», а не по принципу «включено» — «выключено». Если в Вашем распоряжении только последний способ регулирования, то задавайте на первом этапе невысокие температуры (сначала 100°C, через полчаса — 200°C, через час — 300°C, и только потом — конечную температуру). А если в печи совсем нет управляющего прибора, не отходите от нее и щелкайте выключателем каждые пять минут (Это не шутка!)
Называя разные температуры, мы до сих пор не уточняли, о чем идет речь — о температуре на нагревателе? на изделии? на термопаре? Если в печи установлена термопара, то прибор, подсоединенный к ней, будет показывать, естественно, температуру кончика термопары. По разным причинам, о которых написаны тома научной литературы, эта температура только примерно отражает тепловую ситуацию в печи. В процессе нагрева нагреватели всегда горячее, а изделия — холоднее, чем термопара. Термопара показывает температуру в некоторой точке камеры, а что делается в других местах — неизвестно. Тем не менее термопара выдает электрический сигнал, понятный электронным приборам, в том числе и автоматике управления мощностью. С этой точки зрения она незаменима. Долгая практика эксплуатации печи дает информацию о том, где в камере бывает жарче, где холоднее. Рано или поздно мы привыкаем к повадкам этого устройства. Но издавна (с конца 19 века) известен и другой способ определения момента достижения требуемой точки обжига. Это — обжиг по конусам Зегера.
Обжиг считается выполненным на данный конус, если конус, деформируясь в процессе обжига, коснулся подставки, на которую он установлен. Конус изготовлен из масс, поведение которых схоже с поведением обжигаемого материала. Если на практике выяснено, что наилучший результат достигается при обжиге на конус, скажем, 114, то все обжиги надо проводить на этот конус, не обращая особенного внимания на показания термопары. Да и термопара не нужна! Использование конусов чрезвычайно распространено в художественной керамике на Западе. И это не случайно…
Работа с отведением
|
Мне еще далеко до балласта, но если вы строите подводная лодка или парусник, работающие с свинец — отличный способ заполнить время, пока вы ждете денежного потока купить корпусные материалы.
Меры предосторожности
Список того, что НЕ делать, наверное, самое главное просматривать при работе с лидом.Свинцовая пыль и пары из расплавленного свинца ядовиты, особенно для детей и беременных женщины. Отравление свинцом у детей вызывает развитие мозга проблемы, а у взрослых он разрушит почки. Здесь нет лечения, и нет возможности удалить свинец, когда ваше тело загрязненный. Серьезные ожоги возникают быстрее, так как свинец плавится на около 630 градусов по Фаренгейту, и при этой температуре он легко загорится через одежду и кожу.Также не смешиваются влага и горячий свинец. Вода мгновенно расширяется в 30 раз по сравнению с объемом жидкости, когда испаряется расплавленным свинцом и вызовет взрыв. Итак, вот некоторые меры предосторожности, которым вы, возможно, захотите следовать:
- Носите столько защитного снаряжения, сколько имеете или можете выдержать, включая защитную маску, кожаный фартук, ботинки, перчатки, респиратор и др.
- Работайте на улице или в хорошо проветриваемом помещении. Не надо дым, так как пыль будет испаряться горящим табаком.
- Убрать все разливы.
- Храните рабочую одежду отдельно от семейной стирки.
- Вымойте руки или примите душ после завершения сеанса. Делать не ешьте, пока вы и ваша одежда не очиститесь.
- Work Предварительно нагрейте любой провод, внутри которого может быть вода.
- Как только свинец расплавится, убавьте огонь, чтобы уменьшить количество паров и опасность серьезных ожогов.
Источники свинца
|
I Есть 3 традиционных источника свинца: склада металлолома и шины. магазины, которые могут продать вам свои бывшие в употреблении грузики для балансировки шин, пистолеты диапазоны. Автомобильные аккумуляторы не входят в список, потому что обработка Кислота не может быть безопасной для работы на заднем дворе. У коммерческих предприятий по переработке аккумуляторов есть оборудование для регенерации кислоты. и пластик в батареях, поэтому в батарее больше ценности, чем просто ведущий.
Пули
В 2003 году мы подняли 1700 фунтов с стрельбища, но не дальность стрельбы подойдет. Тот, что я собираю, находится в дикой природе Хоббса Район управления в Арканзасе. Я случайно наткнулся на это, пока путешествовать по проселочной дороге, возвращаясь из дайвинг-поездки, и это одни из самых приятных людей, которых вы когда-либо встречали.В этом диапазоне действительно есть автоматизированная система, которая собирает лом в ведро после пули попали в стальную стенку дефлектора. Я заплатил всего 8 центов за фунт за лом, который на 3 цента больше, чем они получали свалка металлолома. Проблема в том, что примерно половина веса мусорный материал, состоящий из медных и латунных оболочек, которые окружают свинцовые пули, а некоторые пули сделаны из твердой меди. Добавить к что хорошая доля грязи и камней, которые уносятся ветром и смываются в ловушка.
Вес колес
Когда мы начали сбор свинца для парусника в конце 2007 года, мы поразить каждый магазин шин в городе. Все маленькие и нижние магазины повторно используют свинцовые гири, но у них может быть несколько ведер поврежденных гирь на продажу. На самом деле это незаконно из магазины, чтобы повторно использовать веса, потому что они с большей вероятностью упадут на дороге, где они будут превращены в пыль транспортным потоком. Это заставит некоторых из них придумывать ложь. Если твой не уверен, что они надевают на вашу машину, посмотрите, не изменились ли ваши веса свежий слой серебряной краски и посмотрите, установят ли они груз на внутри обода, где вам труднее его увидеть. В крупные национальные магазины, такие как WalMart, Sams, Hibdon Tire и Firestone будет иметь свои собственные программы сбора. Местный сетевые магазины и магазины шин лучшего качества — ваш лучший выбор потому что они не будут ставить подержанные грузы на автомобили своих клиентов. Однако они часто заключают контракты с весом своего колеса. или поставщиков аккумуляторов, которые не позволяют им продавать свои бывшие в употреблении веса. Не забудьте про центры обслуживания тракторных прицепов. Вес колес полуприцепа огромен по сравнению с весом автомобиля. Из из почти 100 магазинов в районе Талсы мы получили одну сеть из 9 магазинов и 2 или 3 других, от которых мы забирали раз в месяц. Есть еще дюжина, которую мы останавливаем каждые 2–3 месяца.Менее чем через год мы собрали около 10 100 фунтов колесных грузов, что дало около 9000 фунтов свинца. Потеря веса составляет около 20%. вес колес из-за стальных обойм и мусора в ведрах. Мы также потеряли около 8 магазинов на маршруте за это время, потому что они перешли на контракт со своим поставщиком. Все больше и больше колесные грузы также больше не из свинца. Мы платим 2 центов больше, чем на местных складах металлолома, а наша цена меньше, чем в 2008 году выросла с 10 центов до 17 центов за фунт.
Склад металлолома
Свалка металлолома будет рада продать вам свинец по текущему курсу. Самый
во дворах есть «чистый свинец», который представляет собой трубы, листы и прочий лом,
не должны быть прикреплены другие металлы. Это будет часто приходить
с грязью, жиром и водой, но 95% из них свинец. Они будут
часто также имеется неочищенный свинец в виде колесных грузов. Вы можете купить грузила для ведущего колеса
со свалки примерно на 25% меньше, чем чистый свинец.
После того, как вы удалите около 20% веса, который составляет
стальные зажимы и, иногда, гайки с проушинами, вы в конечном итоге сэкономите 5%.
Если вам все равно придется переплавлять его на слитки, тогда
дополнительные 5% экономии могут стоить усилий, связанных с
стальные зажимы.
Рынок свинца
Если китайцы и индийцы продолжат покупать автомобили, которым нужны аккумуляторы
и только сейчас начинаем их перерабатывать.США делают больше
пули для Афганистана и Ирака, чем у нас со времен Вьетнама.
Свинец в основном поступает из шахт, которые в основном производят цинк.
и поэтому спрос на цинк способствует доступности
привести. Свинцовые заводы преклоняются, шахтеры бастуют. Новый
в аккумуляторных технологиях не используется свинец. Итак, есть смесь
вещи, которые контролируют цену. На местном уровне эта цена в 2006 г. была
32 цента, в 2007 году было 53 цента за фунт, а в 2008 году —
теперь 1 доллар за фунт.Даже во время рецессии 2008 года цена на свинец
только упал до 80 центов за фунт.
Свинцовый плавильный завод на пропане
Я нашел поврежденную фритюрницу для индейки и пару 5 галлонов пропана. танки за 50 долларов. Это неплохой вариант, если вы обрабатываете менее 1000 фунтов. Если вы собираетесь обрабатывать тысячи фунт, то я бы посоветовал вам взглянуть на мою дровяную плавильную печь ниже.
У вас должен быть стальной или чугунный плавильный котел.С алюминий плавится на в 1220F Я подумал, что смогу растопить свинец в изогнутой кастрюле, которая шла с фритюрница. Но когда я попробовал небольшую тестовую партию, нижняя часть почти выпал из кастрюли, как только свинец начал плавиться.
(1) А поездка на склад металлолома обнаружил стальной баллон сжатого воздуха около 16 дюймов в диаметре. У меня дворный фонарь выключили около 18 дюймов на одном конце, а также отрежьте воротник. Стальная пробка, когда в розетке и сидит воротник, красиво ложится на конфорку.После видя, насколько горячие ножки горелки во время первой пробной партии я вернулся, взял угловое железо и дал горшку свой набор ноги. Теперь я могу загрузить в банк более 200 фунтов и не беспокоиться.
(2) Инструмент экран на стальной трубе, чтобы выловить мусор с верхней части расплавленного свинец, стальное ведро, приклепанное к стальной ручке для вычерпывания мусор и выливание расплавленного свинца, и стальной пруток, чтобы перемешать и переместите мусор в ковш.
(3) Если в твоем свинце есть лом, как пули моего пистолета, тогда у тебя будет намного больше работы, но здесь есть некоторые уловки. Во-первых, не мойте свинец, думая, что вы можете смыть грязь, так как свинец тоже распадается на мелкую пыль и он тоже смоется. Я создал небольшую версию Tar Creek в моем заднем дворе и закончил тем, что соскребал полдюйма земли в чтобы удалить свинец. Во-вторых, не наполняйте горшок так глубоко, чтобы вы не можете довести до дна стальной пруток.Тебе придется обычно проталкивайте пули на дно кастрюли, когда они начинают таять. Я не делал этого на кулаке с полной нагрузкой и после работа горелки в течение 6 часов, свинец еще не расплавился. В проблема в том, что тепло плохо проходит через воздушные пространства между кусками свинца и мусором. Начиная с лужи свинец в днище из предыдущей партии тоже помогает. Но не добавляйте лом после того, как в кастрюле будет расплавленный свинец, если вы не конечно, он сухой.Вы можете начать с мокрого лома, потому что он успеет нагреться и высохнуть до того, как появится расплавленный свинец.
(4) Лучшее Я сделал, чтобы ускорить Процесс плавления заключается в том, чтобы накрыть кастрюлю крышкой. Моя крышка — старый металл умывальник. Это задержит тепло и поможет начать поднимать температура в свинце, который находится выше ванны расплава. При использовании крышкой и опускать кучу каждые 10 минут или около того, я могу растопить 120 фунтов свинца примерно за 2 часа и сожгите около 2 галлонов свинца. пропан.Если ты продолжаешь тыкать лом в лужу расплавленного свинец внизу и в конечном итоге вся латунь, медь и грязь будет плавать сверху.
(5) 90% лома можно удалить с помощью ковш и стальной пруток. Мой ковш на самом деле металлическое ведро на 2 литра который наклепан на кусок плоского стального стержня. Если вы построите один из затем проверьте заклепки на предмет износа и повреждений. Ты не хочешь бросьте ведро расплавленного свинца! Другой стальной стержень используется для сгребания лом в ведро.(6) Вам придется выбрасывать мусор в металл. ведро, так что мне все-таки пришлось использовать свою гнутую фритюрницу для индейки. Не надо попробуйте использовать что-нибудь, кроме металла, так как мусора все равно будет больше 600 градусов. (7) Как только вы спуститесь к ведущей, вы можете опускаться вверх. вести вместе с плавающим на поверхности мусором и осторожно позвольте свинцу стечь обратно в кастрюлю.
(8) Последний хлам, которые в основном будут грязью, можно удалить с помощью сетчатого фильтра. как тот, что есть у вас на кухне.Я действительно пробовал металл кухонное ситечко после того, как я приварил двухфутовую ручку, но это только длилось 2 партии. Я сделал лучшее ситечко из полдюйма стальную трубу с петлей, загнутую в один конец, а затем я соединил пару слои аппаратной ткани толщиной 1/4 дюйма, прикрепленные к петле, и, наконец, пара слоев алюминиевого оконного экрана пришита к фурнитура ткань. Будьте готовы заменить оконную ширму на пару раз, так как это не будет длиться больше, чем несколько партий, если вы позволите ему становится слишком жарко.Я пробовала добавлять пчелиный воск, который часто используют в качестве флюса, для удаления из свинца примесей, таких как медь и оксиды. я сделал наслаждались впечатляющим шлейфом белого дыма, который предшествовал пламени вылетели из банка, но я не заметил никакой пользы, когда он пришел к конечному продукту. Плавность звучит важно, если вы лить статуэтки или пули, но это не важно, когда мы про балласт.
(9) Мои формы изготовлены от 3-дюймового канала.У меня есть две формы, каждая длиной 3,19 дюйма швеллера, сваренного бок о бок с концами, сделанными из большего швеллера. В сталь более 1/4 дюйма, и они хорошо нагреваются при наклоне против горелки, пока плавится свинец. Ты должно быть два набора форм, чтобы один мог охлаждаться, пока вы льется второй. (10) Это займет всего 8-10 минут. привести к схватыванию, а затем вы можете выгрузить первую форму и начать над.Каждый слиток из моих форм весит от 19 до 20 фунтов.
Если хотите сделать жизнь проще для себя, тогда веди себя с небольшим мусором или без него Это. Я взял со свалки 240 фунтов, которые были нарезаны куски свинцовой трубы по 25 центов за фунт. Я подумал, что это неплохая цена, учитывая, что мои пули из оружейного диапазона были наполовину мусорным материалом, что составляло реальную стоимость добытого вести около 16 центов за фунт.После того, как я добавлю время в пути, трейлер аренда, топливо и отсутствие необходимости вывозить сотни фунтов мусора, дополнительные 9 центов не казались такими уж плохими. Мусор из пушки материал с включенной грязью и камнями не имеет ценности, но склада металлолома сняла его с моих рук без сдачи, что является что-то, за что должны быть благодарны санитарным работникам. тем не мение Я обнаружил, что у моей 240-фунтовой свинцовой трубы есть свои проблемы.
(11) Вести используется для изготовления труб, особенно старых свинцовых труб, найденных на складах металлолома а также свинец, поступающий с химических заводов и радиационная защита, используемая для облицовки стен рентгеновских кабинетов содержит от 1 до 12% сурьмы.Сурьма добавлена, чтобы сделать свинец тверже и лучше подходит для строительства. Если ваше здание плавник киль для парусной лодки, тогда вам понадобится от 3 до 5% сурьма, но для внутренний балласт в нем не нужен. Сурьма весит примерно столько же как железо, поэтому оно легче свинца, но ненамного. это номер 51 в периодической таблице и имеет атомный вес 121.76 по сравнению со свинцом под номером 83 с атомным весом 207.2. Настоящая проблема в том, что он плавится при 630 ° C или 1166 ° F по сравнению со свинцом. который плавится при 327 ° C или 621 ° F. Мой горшок растает, но он всплывет наверх, где остынет и затвердеет в Ultimate кольцо для ванны. Также он быстро остывает и забивает сетчатый фильтр, а также затвердевает по краям ковша. В конечном итоге мои 240 фунтов свинцовой трубы дали только 180 фунтов слитков. Остальное было 20 лет смазки и коррозии. который попал в ловушку внутри труб и сурьма, которая была брошена с мусором.Моя окончательная цена за извлеченный свинец из свинцовых труб составил 33 цента за фунт, убедив меня, что опережающая дальность стрельбы в 16 центов за фунт стоит поездка в Арканзас, и мы всегда могли немного поплавать в Бобровое озеро по дороге.
|
У нас уже есть поводок нам нужен для подводной лодки, но мы начинаем на паруснике как только подлодка будет завершена, мы вернемся в лидеры по сбору бизнес.
На этот раз нам нужно 30 000 фунтов, так что обновление до медеплавильный завод был в порядке. Наш источник пули высохли, поэтому мы составили список магазинов шин, продайте нам их бывшие в употреблении колесные веса. Около 20% того, что мы собираем лом в виде стальных обойм и гаек с проушинами, шпильки и стержни клапанов.
Собрали 1000+ фунтов из 10 магазинов за 4 часа на одном Суббота в месяц. Чтобы их растопить, потребуется еще четыре часа в слитки.Без стальных зажимов мы получим 800 фунты свинца. И стоимость для нас составляет около 27 центов за фунт. Чистый свинец на местной свалке металлолома стоит 80 центов за фунт. Сейчас у нас 17000 фунтов стерлингов, поэтому мы сэкономили чуть более 9000 долларов, что составляет около 40 долларов в час. И нам нравится субботний драйв вместе.
(1) Новый медеплавильный завод приятно работать по сравнению со старым.Он использует ту же плавку горшок, но теперь горшок имеет стальную трубу, прикрепленную к дну. А 90 колено градусов направляет трубу в сторону, а затем еще на 90 градусов. колено, которое не полностью затянуто, позволяет использовать вторую трубу стоять вертикально, пока партия тает, а затем ее можно повернуть вниз, чтобы залить свинцом. Уголок с ручкой используется направлять расплавленный свинец из трубы в формы. Таяние горшок также был оснащен подставкой, которая позволяет его наклонять, поэтому что после охлаждения оставленный лом можно легко выбросить в корзину.Затем плавильный котел окружают два 55 галлона. стальные бочки, поставленные одна на другую. Нижний барабан имеет отверстие для разведения дров внизу и откидной люк в спинка, позволяющая отодвинуть его, не снимая плавки. горшок, чтобы мусор из плавильного котла можно было слить.
(2) Чтобы узнать температуру путь вверх; воздуходувка из старого осушитель нагнетает воздух через 6-дюймовую металлическую трубу в топку и второй ствол действует как дымоход и тянет пламя вверх по бокам плавильного котла.Кастрюлю можно загружать до верха и примерно Через 60 минут вентилятор можно выключить, верхний ствол снимается и могут быть добавлены другие веса. Повторение этого процесса дважды позволяет более 600 фунтов годного к употреблению свинца можно обработать менее чем за 4 часа.
(3) Как только огонь все идет хорошо, я обнаружил, что могу накрыть верхнюю бочку стальной крышкой действовать как демпфер. Это улавливает тепло и сокращает необходимое количество древесины.
(4) Пропановая горелка используется для нагрева разливочной трубы, когда партия готова.Затем это просто отвести заливную трубу в сторону и направить ввести в формы с помощью уголка. 1/4 дюйма ручки для круглых прутков, приваренные к разливочной трубе, и угловая опора жар и увести от моих рук.
(5) После более 40 использований сливная труба полностью забита оксидом свинца. Это было можно выбросить, но работы много, поэтому я просто заменил нижняя труба и фитинги для экономии времени.
Этот вывод был наконец выливается в место последнего упокоения подводной лодки. балластные салазки.
(1) Плавящийся свинец слитков гораздо приятнее переплавлять сырые пули. Просто бросьте слитки, снимите немного шлака и окунитесь из расплавленного свинца. Будьте осторожны, добавляя холодные слитки в термоклей. Если слитки заливать медленно, давая затем остыть слоями, тогда у них будут небольшие промежутки между слоями дождевой воды можно собирать.Несколько слитков выскочили вскоре после добавления, затем в термоклей. Их надо было нагревать медленно, а не упал прямо в расплавленный свинец.
Необходимо вынуть свинцовые блоки из отсеков в санях, иначе я не смогу перемещать его без небольшого крана. (2) Перед заливкой мы добавили филе зашпаклевать углы и края каждого отсека, чтобы закруглить их, закрыть сварные швы и заполнить щели между отсеки.Обязательно дайте штукатурке время полностью высохнуть. сухой.
(3) Перед заливкой каждого отсек, короткие секции 5/8 дюйма цепи были подвешены в проем, так что они будут брошены в ведущими и становятся точками подъема. Заливать нужно медленно, поэтому что поводок остывает и застывает вокруг нижнего звена цепи, в противном случае стальная цепь будет плавать в расплавленном свинце. Это самое странное, что можно увидеть.Алюминий сделал отличную форму и свинец не прилипал к алюминию, но я ошибся, подумав, что ведущий сократится достаточно, чтобы я мог легко его удалить. Вместо этого требовалось 5 футов 2х4, чтобы поддеть каждый заблокировать. Мы соединили цепочку от блока к одному концу 2×4 и использовал деревянную блокировку в качестве точки опоры. И однажды из дыры не было возврата, пока блок не был обрезан. В задняя часть я должен был добавить прокладки из листового металла 1/6 дюйма к внутренние стенки отсеков, чтобы образовать меньший блок.
(4) Режущий грифель с Навык пилы — это то, что я не рекомендую, но оно работает! Мы сначала подвесили к потолку брезент, чтобы предотвратить сколы свинца летать по всему магазину и на заднем дворе, и летать они будут. Ты не хочу стоять перед клинком! Защита глаз, и перчатки необходимы, я также ношу кожаный рукав на моем левая рука. Свинцовая стружка и электродвигатели — плохая комбинация, поэтому воспользуйтесь дешевой пилой.Где лезвие не может дотянуться до блока, вы можете тянуть его вбок по всей поверхности и по ходу удаляйте тонкий слой. Ваш высокий Учитель школьного магазина взбесился бы, если бы увидел, что ты это делаешь и правильно так. Убедитесь, что вы можете сосчитать до 10, не используя пальцы, прежде чем вы попробуйте. (5) После вечернего стрижки, попробуйте немного подрезать Более того, у нас с Карлом были все блоки, чтобы они там поместились отсеки. Конечно рад, что он был рядом, чтобы поднять и переместить 1200 фунтов свинца несколько раз.Сегодня вечером не нужно идти в спортзал.
Быстро вперед! Его сейчас 27 декабря 2007 года. Мы в новом доме и магазине, Карл сейчас потерял почку из-за СВУ в Ираке, он и Рэнди женаты, и Кей и я собираемся стать бабушками в апреле. Ух ты! Этот за неделю балластные сани подводной лодки прибавили около 300 фунтов из свинцовых пластин, которые были добавлены, чтобы заполнить зазоры под батареями и вокруг них.
Изготовление тарелок было довольно безболезненно, но требует много времени.Если вы начинаете здесь на этой странице вы можете вернуться к началу и прочитать некоторые недостатки и предостережения при работе со свинцом.
(1) Сначала я быстро построил форма из алюминия 3/16 «. На фото слева форма есть перегородка, добавленная для формирования меньших пластин. Сторона Пластины толщиной 1/2 дюйма и тоньше просто заливаются короче. Форма устанавливают поверх огнеупорного кирпича и прижимают к работе стол.
(2) Мой литейный цех, который я использую для плавление алюминия позволяет быстро плавить свинец. Я также сделал модификация подачи пропана. Если вы присмотритесь, вы увидите вижу, что регулятора нет, и я также просверлил отверстие, чтобы то, что было бы более подходящим для природного газа. Эти модификации затрудняют управление пламенем, но они также дал мне намного больше тепла.
(3) Когда свинец заливается в форму, он остывает и очень сильно застывает. быстро, поэтому получить ровную поверхность невозможно.Извините за размытое фото. Залить 600 градусным свинцом и сделать фото непросто в то же время.
(4) Как только ведущий форма горелка используется, чтобы снова расплавить свинец и сгладить поверхность. Эта сторона никогда не будет красивой, если вы не отполировали но это сравняет неровности.
(5) Если вы нетерпеливы можно просто подождать, пока поверхность затвердеет, а затем залить воды на тарелку, чтобы остудить.Будьте осторожны, чтобы поверхность действительно солидный. Вы не хотите, чтобы вода попала под поверхность и в расплавленный свинец.
По этому поводу; заливка расплавленного свинца на влажную поверхность вызовет взрыв пара который толкает расплавленный свинец к вашему лицу, поэтому обязательно нагрейте формы, чтобы удалить всю воду перед следующей заливкой.
Пластины, которые входят в под батареями есть петли из проволоки, вставленные в них, чтобы сделать это их легко поднять.
(6) Края могут быть обрезать коробчатым ножом, если вы хотите удалить только острый край. А грубый напильник можно использовать для удаления большего количества материала, если необходимо, но Лучшим инструментом для резки свинца является твердосплавное лезвие.
Просто помните, что вы создаете серьезный полигон для опасных отходов, когда делаете это и вы захотите, чтобы все было сделано один раз, а затем дайте своему магазину серьезная уборка. Это включает в себя вашу одежду.И демонстративно нет дети, беременные или потенциальные матери допускаются. Вы на в другой руке могут быть клетки мозга, которые можно безопасно истреблен.
Прочие свинцовые работы
Якоря для «Аргонавта младшего», деревянная подводная лодка.
Балластные грузы Аргонавта-младшего.
Температура плавления припоя что это такое и почему это важно?
Точка плавления любого материала определяется как температура, при которой твердое вещество становится жидкостью.С инженерной точки зрения эта температура определяет, какие материалы могут быть использованы для данных реальных приложений. В большинстве случаев материалы выбираются таким образом, чтобы они использовались в твердой форме, без возможности плавления.
Припои разные. Роль припоев состоит в том, чтобы расплавить и при плавлении соединить два или более электрических компонента вместе. Припои состоят из десятков составов сплавов с температурами плавления от 90 ° до 400 ° C. Выбор любого конкретного припоя для применения основан на температуре плавления этого припоя.Например, если приложение таково, что устройство будет работать в высокотемпературной среде, выбранный припой должен иметь температуру плавления выше, чем рабочая температура.
В промышленном применении припои можно разделить на две категории:
- Эвтектика
- Неэвтектический
Слово «эвтектика» происходит от греческого «eútēktos», что означает «легко плавится». На практике эвтектика относится к сплаву, который плавится при одной температуре и после охлаждения затвердевает при одной заданной температуре.Эта возможность важна в определенных производственных процессах.
Следовательно, неэвтектический сплав — это сплав, который не плавится при одной температуре. Эти сплавы имеют так называемый интервал плавления. Сплав начинает плавиться при определенной температуре, затем продолжает плавиться при повышении температуры, пока не будет достигнута конечная температура, и сплав станет полностью жидким. Разница между температурами начала и окончания плавления называется диапазоном плавления.Некоторые сплавы имеют диапазон плавления до 3 ° C, в то время как другие имеют диапазон плавления до 75 ° C.
Выбор конкретного припоя основывается на нескольких факторах, но двумя из основных критериев являются:
- Температура плавления припоя используемого процесса
- любые последующие термические процессы.
Возможно, требуется высокотемпературный припой, потому что производитель будет выполнять последующие термические процессы, и он не хочет оплавлять первый припой.Высокотемпературный припой позволяет ему выполнять более одного термического процесса без нарушения целостности устройства. Или, может быть, нужен низкотемпературный припой, потому что производитель имеет термочувствительные компоненты и не хочет их повредить из-за воздействия высоких температур.
Производитель может паять компонент или компоненты, используя, например, припой с высоким содержанием свинца (Pb). Эти сплавы плавятся в диапазоне 300 °. Затем он может сделать вторичный припой, используя припой с оловянным серебром (SnAg), который плавится при температуре 220 °.Наконец, при необходимости, он может сделать третий припой оплавлением, используя припой на основе индия с температурой плавления в диапазоне 150 ° C. Этот метод ступенчатой пайки, начиная с высокотемпературного припоя, дает производителю значительную гибкость процесса.
В других случаях требуется низкотемпературный припой. Различные электронные блоки содержат термочувствительные компоненты или, возможно, органические компоненты с низкими тепловыми порогами. Выбранный припой должен иметь температуру плавления ниже 150 ° C, возможно, до 100 ° C.Распространено то, что припой был выбран из-за его температуры плавления.
Почему я должен использовать эвтектический сплав вместо неэвтектического сплава?
Металлургия эвтектического сплава позволяет ему плавиться и замерзать при одной температуре. Это означает быстрое оплавление и охлаждение. Более быстрый процесс — более рентабельный. Когда припой быстро плавится и замерзает, качество паяного соединения является оптимальным. Любое специализированное крепление для удержания компонентов на месте во время оплавления, как правило, может быть менее сложным.Таким образом, выбор эвтектического сплава имеет много преимуществ, и большинство производителей предпочитают использовать эвтектический сплав, когда это возможно.
Однако количество коммерчески доступных эвтектических сплавов ограничено, в то время как количество различных применений пайки огромно. Чаще всего процесс диктует, что выбранный сплав будет неэвтектическим. Использование неэвтектических сплавов не следует рассматривать как ущерб; это просто означает, что производителю нужно будет уделить особое внимание оптимизации процесса оплавления.Если процесс эвтектического сплава может быть быстрым, неэвтектический сплав во время затвердевания будет частично твердым, а частично жидким. В течение этого периода, когда паяное соединение находится в состоянии твердой и жидкой смеси, он подвержен явлению, называемому «горячим растрескиванием». Смещение деталей во время оплавления и прерывание процесса оплавления являются типичными первопричинами горячих трещин; их трудно обнаружить при регулярном контроле качества. С увеличением времени обработки появляются большие возможности для менее чем оптимального оплавления припоя.Кроме того, любой специализированный инструмент может оказаться более сложным для достижения того же конечного результата.
Почему я должен использовать припой из золотого сплава вместо припоя из свинцового сплава?
Сплавы мягкого припоя, а именно сплавы на основе свинца, олова и / или индия, начинают терять свою прочность при температурах выше 75% от их точки плавления. Для Pb с температурой плавления 327 ° C сплав становится мягче выше 245 ° C. Для Sn это составляет 175 ° C. Мягкость этих припоев создает проблему, когда они используются для изготовления компонентов и / или узлов, которые будут проходить окончательный процесс сборки, такой как оплавление или пайка волной припоя в диапазоне 250–260 ° C.Сплавы золотых припоев, такие как AuSn, состоят из однородной смеси атомов Au и интерметаллидов AuSn. Эта смесь делает эти сплавы очень прочными, так что они почти не теряют прочности вблизи точки их плавления. В результате, Au80Sn20 с температурой плавления 280 ° C является предпочтительным сплавом для пайки / закрытия пакетов узлов, которые герметично закрыты и должны выдерживать окончательную сборку. Высокая термостойкость Au80Sn20 гарантирует целостность упаковки, даже когда требуется выдерживать нежелательные перерывы в окончательной сборке и связанные с ними проблемы перегрева.
Итог
Припой s Сплавы могут быть изготовлены во многих формах и формах. Из них можно сформировать преформу. Это основной способ использования припоев в полупроводниковой промышленности, при котором преформа припоя становится частью электронной схемы. Заготовка припоя, используемая при автоматической пайке, требует согласованности от партии к партии.
Доступны десятки припоев, некоторые из них эвтектические, некоторые нет; некоторые с узкими интервалами плавления, некоторые с широкими интервалами плавления.Сплавы могут быть на основе свинца (Pb); Золото (Au) на основе; Среди прочего, на основе олова (Sn) или индия (In). Их можно использовать в приложениях от сотовых телефонов до спутниковых систем. Выбор правильного припоя для конкретного применения зависит от знания среды, в которой он будет использоваться. Первые вопросы, которые задает производитель: «Какая температура плавления необходима» и «Какие процессы должен выдержать припой»?
AMETEK Coining — ведущий мировой производитель преформ для припоя.У нас есть широкий ассортимент легкодоступных припоев, в том числе бессвинцовые сплавы, которые соответствуют Директиве ЕС 2002/95 / EC «RoHS» (Снижение содержания опасных веществ), запрещающей использование припоев на основе свинца в большинстве случаев. Приложения. Чеканка полностью вертикально интегрирована с возможностью работы и разработки новых сплавов. Coining обладает развитыми инструментами и опытом, а также обширной библиотекой инструментов с 18 000 доступными инструментами различных размеров. Новые инструменты также могут быть изготовлены в точном соответствии с требованиями заказчика.
Характеристики плавления припоя являются важным критерием при выборе припоя, однако есть много других факторов, которые влияют на выбор конкретного сплава. Наша команда инженеров всегда доступна для консультации, а наши уникальные внутренние возможности позволяют нам разрабатывать индивидуальные сплавы для вашего конкретного применения.
По любым вопросам обращайтесь в один из наших офисов. AMETEK Coining имеет офисы продаж в Северной Америке, Азии и Европе.
Офис продаж в США : +1 201-791-4020
[email protected]
Офис продаж в Китае: +86 21-3763-2111 EXT 8894
[email protected]
Офис продаж в Европе: +381 62 2
Офис продаж в Малайзии: +60 46 43 3062
[email protected]
Металлы и сплавы — температуры плавления
Точка плавления — это температура, при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое.
Точки плавления для некоторых металлов и сплавов: