Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
Добрый день,
опять я к Вам со своими тараканами.
Ищу низковольтный изолятор в виде краски или чего-то похожего, чтобы
* в его тонком слое, например 50микрон он не пробивался бы примерно 1-2 В,
* был неактивен с с медью, нержавейкой, алюминием, кобальтом, никелем и графитом при температурах до 1100С,
* а также его бы не сложно было бы мелкодисперсно (слоем в 50микрон) нанести на поверхности вышекуказанных материалов, например, прокрасив суспензией этого изолятора в каком-то легко летучем растворителе.
Контакт этого изолятора с деталями под напряжением будет с нажимом, возможно в несколько десятков бар, ибо электромагнитную катушку неподеццки распирает если она пару тесел излучает
Сам склоняюсь в сторону силикагеля с ВЭЖК колонки, или оксида алюминия, или может магния, но не уверен, что у оных хорошая и непроводящая пленка получится, из альтернатив думаю про TiO2, но ИМХО, он с графитом может при этих температурах прореагировать... Возникающая милипизерная емкость в случае с Al2O3 не мешает.
Пожалуйста, посоветуйте, в какую сторону копать.
Спасибо!
опять я к Вам со своими тараканами.
Ищу низковольтный изолятор в виде краски или чего-то похожего, чтобы
* в его тонком слое, например 50микрон он не пробивался бы примерно 1-2 В,
* был неактивен с с медью, нержавейкой, алюминием, кобальтом, никелем и графитом при температурах до 1100С,
* а также его бы не сложно было бы мелкодисперсно (слоем в 50микрон) нанести на поверхности вышекуказанных материалов, например, прокрасив суспензией этого изолятора в каком-то легко летучем растворителе.
Контакт этого изолятора с деталями под напряжением будет с нажимом, возможно в несколько десятков бар, ибо электромагнитную катушку неподеццки распирает если она пару тесел излучает
Сам склоняюсь в сторону силикагеля с ВЭЖК колонки, или оксида алюминия, или может магния, но не уверен, что у оных хорошая и непроводящая пленка получится, из альтернатив думаю про TiO2, но ИМХО, он с графитом может при этих температурах прореагировать... Возникающая милипизерная емкость в случае с Al2O3 не мешает.
Пожалуйста, посоветуйте, в какую сторону копать.
Спасибо!
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
Обратитесь к конструкторам Шаттла или Бурана они там чем-то крылья покрывают чтобы не обгорали.
А может быть высокотемпературные стеклоэмали подойдут
http://viam.ru/public/files/2008/2008-205144.pdf
А может быть высокотемпературные стеклоэмали подойдут
http://viam.ru/public/files/2008/2008-205144.pdf
If you are not part of the solution, you are part of the precipitate.
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
Там(в ВКА) как раз использовали пористый кварц. В данном случае рекомендовал бы аэросил. Но совершенно непонятно как оно будет удерживаться на металлической или графитовой жиле. Это ж вульгарно выражаясь - песок. Может быть нужно делать оплетку из тонкой кварцевой нити.
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
Тетраэтоксисилан.
На воздухе быстро гидролизуется до аэросила ... адгезия хорошая к металлам и стеклу !
На воздухе быстро гидролизуется до аэросила ... адгезия хорошая к металлам и стеклу !
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
Это которым 100% спирт делают? да, говорят остаток не смывается ничем и колбы можно выбрасывать сразу.
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
Плавиковка должна жрать.
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
Спасибо всем большое за советы!
похоже, что да, тетраэтоксисилан - то, что надо!
> Но совершенно непонятно как оно будет удерживаться на металлической или графитовой жиле
у меня обмотка лентой ширины с 1см и толщины около 0.1мм. Мне хочется намотать чем больше, тем лучше витков, хорошо из друг от друга изолируя, то есть изолятор во время работы там между витками запрессуется.
Пробно в качестве изолятора использовал нихромовую ленту - если ее взять в 2 раза толще меди, то потери перпендикулярно обмотке примерно равны резистивным потерям в меди. Но суммарно витков в 3 раза меньше получается и греется в 2 раза больше. Вот за этот фактор в 6 раз я и борюсь, ибо уже при 1Тесла эта балалайка до большой (около 500С) температуры разогревается. Дырки делать с водяным охлаждением лениво, хочется что-то проще.
А графит и остальные металлы - это корпуса и всякие вокруг да около крепления, на которые иногда тоже усилие попадает.
Посему пошел в сигме тетраэтоксисилан заказывать, надеюсь, в понедельник проэкспериментировать.
похоже, что да, тетраэтоксисилан - то, что надо!
> Но совершенно непонятно как оно будет удерживаться на металлической или графитовой жиле
у меня обмотка лентой ширины с 1см и толщины около 0.1мм. Мне хочется намотать чем больше, тем лучше витков, хорошо из друг от друга изолируя, то есть изолятор во время работы там между витками запрессуется.
Пробно в качестве изолятора использовал нихромовую ленту - если ее взять в 2 раза толще меди, то потери перпендикулярно обмотке примерно равны резистивным потерям в меди. Но суммарно витков в 3 раза меньше получается и греется в 2 раза больше. Вот за этот фактор в 6 раз я и борюсь, ибо уже при 1Тесла эта балалайка до большой (около 500С) температуры разогревается. Дырки делать с водяным охлаждением лениво, хочется что-то проще.
А графит и остальные металлы - это корпуса и всякие вокруг да около крепления, на которые иногда тоже усилие попадает.
Посему пошел в сигме тетраэтоксисилан заказывать, надеюсь, в понедельник проэкспериментировать.
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
Да ! Он самый ... убийца колбЭто которым 100% спирт делают?
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
В трансформаторах между пластинами делают изоляцию на основе оксидов/силикатов магния
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
Каким-то образом диэлектрики наносят из коллоидного раствора электрофорезом.
См. Защитные технологические покрытия и тугоплавкие эмали(84)Солнцев С.С.
Температуроустойчивые неорганические покрытия(76)Аппен А.А.
См. Защитные технологические покрытия и тугоплавкие эмали(84)Солнцев С.С.
Температуроустойчивые неорганические покрытия(76)Аппен А.А.
"Я не видел людей страшней, чем толпа цвета хаки"
- Авас Петяев
- Сообщения: 268
- Зарегистрирован: Вт апр 04, 2017 11:31 pm
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
Цитирую часть вопроса: "был неактивен с медью, нержавейкой, алюминием, кобальтом, никелем и графитом при температурах до 1100С".
Вы это серьезно про 1100°C? Какие тут могут быть "медь, нержавейка, алюминий, кобальт, никель и графит". Ни один из этих материалов не работает при 1100°C на воздухе. Точно так же не существует никаких эмалей, пригодных для этой температуры, я уже не говорю о аэросиле и прочих фантазийных "суперпокрытиях", наносимых кисточкой, электрофорезом или гиперболоидом.
Материалов, работающих при 1100°C на воздухе совсем немного, а металлических, кроме платиновых, и вовсе один - фехраль. Кстати, фехраль при этой температуре покрывается плотным слоем оксида алюминия, который изолирует ее поверхность и спасает спиральные проволочные нагреватели от межвитковых замыканий (то, что Вы хотели).
Вы это серьезно про 1100°C? Какие тут могут быть "медь, нержавейка, алюминий, кобальт, никель и графит". Ни один из этих материалов не работает при 1100°C на воздухе. Точно так же не существует никаких эмалей, пригодных для этой температуры, я уже не говорю о аэросиле и прочих фантазийных "суперпокрытиях", наносимых кисточкой, электрофорезом или гиперболоидом.
Материалов, работающих при 1100°C на воздухе совсем немного, а металлических, кроме платиновых, и вовсе один - фехраль. Кстати, фехраль при этой температуре покрывается плотным слоем оксида алюминия, который изолирует ее поверхность и спасает спиральные проволочные нагреватели от межвитковых замыканий (то, что Вы хотели).
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
Спасибо за советы!
> В трансформаторах между пластинами делают изоляцию на основе оксидов/силикатов магния
да, Вы правы, поэтому в стартовом топике и упомянул оксид магния, но нет понимания как его адекватно и тонким слоем нанести.
> Вы это серьезно про 1100°C? Какие тут могут быть "медь, нержавейка, алюминий, кобальт, никель и графит". Ни один из этих материалов не работает при 1100°C на воздухе.
ну про 1100C - это мне повезло, а про воздух - это вам показалось
Наверное я слишком опрометчиво посчитал, что все должны понимать, что воздуха и даже любого инертного газа там быть не должно - вся конструкция на данный момент представляет такой литой кусок сплавов и керамики с двумя контактами для питания на пару килоампер.
Собственно я и далее планировал оставаться в таком же конструктиве - без каких-либо газов и жидкостей, но ищу адекватную замену нихрому на естественный диэлектрик, пока попробую с тетраэтоксисилан, может мелкодисперсный оксид магния к нему подмешаю.
> В трансформаторах между пластинами делают изоляцию на основе оксидов/силикатов магния
да, Вы правы, поэтому в стартовом топике и упомянул оксид магния, но нет понимания как его адекватно и тонким слоем нанести.
> Вы это серьезно про 1100°C? Какие тут могут быть "медь, нержавейка, алюминий, кобальт, никель и графит". Ни один из этих материалов не работает при 1100°C на воздухе.
ну про 1100C - это мне повезло, а про воздух - это вам показалось
Наверное я слишком опрометчиво посчитал, что все должны понимать, что воздуха и даже любого инертного газа там быть не должно - вся конструкция на данный момент представляет такой литой кусок сплавов и керамики с двумя контактами для питания на пару килоампер.
Собственно я и далее планировал оставаться в таком же конструктиве - без каких-либо газов и жидкостей, но ищу адекватную замену нихрому на естественный диэлектрик, пока попробую с тетраэтоксисилан, может мелкодисперсный оксид магния к нему подмешаю.
Последний раз редактировалось chemigor Пт июл 28, 2017 3:15 pm, всего редактировалось 1 раз.
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
А причем тут тогда магнитное поле 2Т ? Я думал что главное это магнитное поле, а нагрев вторичен.
If you are not part of the solution, you are part of the precipitate.
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
Так 2Т сделать длительно без сверхпроводников и без ужасного нагрева очень проблематично. А мне может и 3Т хотелось бы на попробовать. Я же если синтерить сам магнит буду, это может долго длиться. Если бы это секундное дело было бы, то и 10Т можно сделать с нагревом на 200С, а если долго (то есть когда стационарно электричества столько подается, сколько тепла уносится), то да до 1000С внутри катушек может возникнуть.
Можно конечно раздувать габариты электромагнита до тонны и потребление до сотен киловатт, тогда будет проще, но хотелось бы иметь достаточно маленькие габариты, слегка большие, чем сам магнит, чтобы все успешно делать.
Можно конечно раздувать габариты электромагнита до тонны и потребление до сотен киловатт, тогда будет проще, но хотелось бы иметь достаточно маленькие габариты, слегка большие, чем сам магнит, чтобы все успешно делать.
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
У меня был электромагнит на 2.4 Т (пермендюровый сердечник) - 1 кВт, не так чтобы сильно грелся (за счет тепловой инерции)chemigor писал(а): ↑Пт июл 28, 2017 3:14 pmТак 2Т сделать длительно без сверхпроводников и без ужасного нагрева очень проблематично. А мне может и 3Т хотелось бы на попробовать. Я же если синтерить сам магнит буду, это может долго длиться. Если бы это секундное дело было бы, то и 10Т можно сделать с нагревом на 200С, а если долго (то есть когда стационарно электричества столько подается, сколько тепла уносится), то да до 1000С внутри катушек может возникнуть.
Можно конечно раздувать габариты электромагнита до тонны и потребление до сотен киловатт, тогда будет проще, но хотелось бы иметь достаточно маленькие габариты, слегка большие, чем сам магнит, чтобы все успешно делать.
выглядел примерно так, но заводские обмотки пришлось перемотать.
Эффект Холла я на нем изучал.
Отвертку невозможно рукой оторвать при поле большем 2Т
Вообще при нагреве меди от 330К до 1300К сопротивление возрастает в 4 раза, а тепловыделение в 16 раз - оно вам надо?
А при охлаждении до жидкого азота, наоборот тепловыделение падает примерно в 15 раз.
If you are not part of the solution, you are part of the precipitate.
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
> У меня был электромагнит на 2.4 Т (пермендюровый сердечник) - 1 кВт, не так чтобы сильно грелся (за счет тепловой инерции)
так правильно, в таких габаритах конечно можно, у меня-то сейчас 7см диаметр и примерно столько же высота при нескольких КВаттах, 1Т и примерно 500С во внутренней части катушки.
Да и гельмгольцевы катушки не сильно удобны, ибо мне там магнитный порошок прессовать...
Я конечно понимаю, что от объема установки при прочих равных испускаемое тепло на объем падает как 3-я степень, то есть мне надо увеличивать объем, но такое грубое решение я всегда успею сделать, но ведь хочется маленькие и удобные габариты, тем более, что нагреваться до 1000 градусов будет существенно небольшая часть катушки, то есть падение проводимости должно быть не в 4-5 раз, а на десятки процентов.
так правильно, в таких габаритах конечно можно, у меня-то сейчас 7см диаметр и примерно столько же высота при нескольких КВаттах, 1Т и примерно 500С во внутренней части катушки.
Да и гельмгольцевы катушки не сильно удобны, ибо мне там магнитный порошок прессовать...
Я конечно понимаю, что от объема установки при прочих равных испускаемое тепло на объем падает как 3-я степень, то есть мне надо увеличивать объем, но такое грубое решение я всегда успею сделать, но ведь хочется маленькие и удобные габариты, тем более, что нагреваться до 1000 градусов будет существенно небольшая часть катушки, то есть падение проводимости должно быть не в 4-5 раз, а на десятки процентов.
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
А то что медь и алюминий при 1100С жидкие ?* был неактивен с с медью, нержавейкой, алюминием, кобальтом, никелем и графитом при температурах до 1100С,
Последний раз редактировалось ximi Сб июл 29, 2017 1:10 am, всего редактировалось 1 раз.
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
TiO2 SiO2 MgO ZrO2 Al2O3Сам склоняюсь в сторону силикагеля с ВЭЖК колонки, или оксида алюминия, или может магния, но не уверен, что у оных хорошая и непроводящая пленка получится, из альтернатив думаю про TiO2, но ИМХО, он с графитом может при этих температурах прореагировать...
Можно смотреть в сторону металлорганики .. она при гидролизе дает оксиды металлов а хорошую адгезию к металлам.
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
У меня был объем ~ 1см3, но нужно было переменное магнитное поле от +2.4 до -2.4. У каждого свои задачи.chemigor писал(а): ↑Пт июл 28, 2017 10:24 pm> У меня был электромагнит на 2.4 Т (пермендюровый сердечник) - 1 кВт, не так чтобы сильно грелся (за счет тепловой инерции)
так правильно, в таких габаритах конечно можно, у меня-то сейчас 7см диаметр и примерно столько же высота при нескольких КВаттах, 1Т и примерно 500С во внутренней части катушки.
Да и гельмгольцевы катушки не сильно удобны, ибо мне там магнитный порошок прессовать...
Но я бы исключил нагревы до высоких температур, пожароопасно все-таки.
If you are not part of the solution, you are part of the precipitate.
Re: Чем изолировать от протекания тока при высоких температурах?
> А то что медь и алюминий при 1100С жидкие ?
понятно я имел ввиду, что до их жидкого состояния
Если моделировать теплоперенос, складывается глупая ситуация, что максимально достигаемое магнитное поле получается при очень больших температурных градиентах в катушке, то есть при размере катушки в 3см на одном ее краю температура почти комнатная (из-за водяного охлаждения) а на другой, которая впритык к синтерящейся детали - практически максимум, который может этот материал (в данном случае медь) выдержать. Там, где алюминий, уже температуры получаются существенно ниже, но тоже не комнатные.
Разница в магнитном поле получается примерно в 10 раз сравнивая холодную и "от души" нагретую катушки, то есть если иметь холодную катушку маленьких размеров, у меня будет 0.3-0.5Т, а хорошо нагретая может спокойно обеспечить 5Т.
Так как имея падение напряжения на катушках и профиль теплопроводности я могу на лету контролировать температуру в обмотках не засовывая туда термопару, получается, можно по крайней мере работать на предсказуемо высокой, вплоть до 1080С температуре.
Вопрос по меди: скажите, пожалуйста, до какой температуры она не размягчается, то есть не потеряет форму летны, плотно намотанной в катушке?
понятно я имел ввиду, что до их жидкого состояния
Если моделировать теплоперенос, складывается глупая ситуация, что максимально достигаемое магнитное поле получается при очень больших температурных градиентах в катушке, то есть при размере катушки в 3см на одном ее краю температура почти комнатная (из-за водяного охлаждения) а на другой, которая впритык к синтерящейся детали - практически максимум, который может этот материал (в данном случае медь) выдержать. Там, где алюминий, уже температуры получаются существенно ниже, но тоже не комнатные.
Разница в магнитном поле получается примерно в 10 раз сравнивая холодную и "от души" нагретую катушки, то есть если иметь холодную катушку маленьких размеров, у меня будет 0.3-0.5Т, а хорошо нагретая может спокойно обеспечить 5Т.
Так как имея падение напряжения на катушках и профиль теплопроводности я могу на лету контролировать температуру в обмотках не засовывая туда термопару, получается, можно по крайней мере работать на предсказуемо высокой, вплоть до 1080С температуре.
Вопрос по меди: скажите, пожалуйста, до какой температуры она не размягчается, то есть не потеряет форму летны, плотно намотанной в катушке?
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 49 гостей