Свежие комментарии

Форум

Добро пожаловать, гость 

Показать / спрятать

Добро пожаловать, гость! Для участия в форуме требуется регистрация.





Страниц: [1] 2 3 4
Автор Тема: Стекловолокно
bfdevelope-
r
Новичок
Сообщения: 6
Permalink
Сообщение Стекловолокно
 June 13, 2017, 16:06
Цитата

Наткнулся тут на процесс изготовления стекловолокна. https://ru.wikipedia.org/wiki/Стекловолокно
Совсем не уверен, но похоже это вполне попаданческая технология.
Его делают продавливая и протягивая стекло через фильеры (по сути просто много конусов с очень маленькими отверстиями). Похоже на протяжку проволоки. Нигде не могу найти точных цифр, но похоже диаметры отверстий около миллиметра, а дальнейшее сужение происходит за счёт вытягивания. Итоговая толщина волокна - десятки микрометров.
При условии хорошего стекловарения, то есть печи под 2000 градусов, выглядит как реализуемая технология. Не факт, что без современных материалов можно сделать столь тонкие тугоплавкие фильеры. Хотя, волокно можно тянуть пока не остыло, диаметр не так критичен. Можно сверлить прямо в футеровке печи.
Тянуть можно почти из любого стекла. Сейчас используют натриевое, чтобы понизить температуру и вязкость, но тянуться будет даже чистый оксид кремния, просто греть надо будет сильнее. То есть технологии на уровне регенераторной печи. Теоретически даже в средневековье осилить можно, вероятнее начиная с мартеновской печи и хороших тугоплавких сталей.
Потенциал использования огромен. Прочность почти как у стали, в разы легче. Можно хоть лук композитный усилить, хоть доспехи из стеклоткани. Устойчиво к химии, относительно жаростойко (до 800 точно терпит). Я армировал стекловолокном горн - очень хорошо работает. Позволило слепить из глины и, не высушивая, пропечь. Мелкие трещины есть, а от крупных спасло стекловолокно (что-то вроде скотча было). Как результат - выплавка железа через несколько часов после окончания лепки горна. Не будь армирования, с таким режимом сушки развалился бы сразу. А армировать так можно и бетон в строительстве.
Со связывающими смолами может быть проблема, эпоксидку совсем непросто сделать. Придётся без неё стеклопластик изобретать. Должны подойти многие полимеры, например крахмал. Возможно на днях поэкспериментирую с клейстером в качестве связывающего в стеклопластике. Понятно, что до эпоксидки, реагирующей со стеклом, клейстеру как до луны, но всё равно должно получиться прочно.
В общем, если стекловолокно вообще возможно получить, то оно невероятно полезно.

Taras
Про
Сообщения: 474
Permalink
Сообщение Ответ на: Стекловолокно
 June 21, 2017, 08:44
Цитата

Энто куда же надо попасть, чтоб технология изготовления оптического волокна стала попаданческой? На Набу? Там ведь не только само волокно. Его ещё надо состыковать с коннекторами. А толщина всего 125 микрон. Чем и под чем стыковать будем? Даже в середине прошлого века, попав вместе с современными пинцетом и микроскопом, можно сделать разве что вафлю. И даже этого мало, по волокну надо что то передавать и чем то этот сигнал принимать. А сварка волокон при ремонте или наращивании кабеля? А контроль распределения характеристик по длине? Варить, кстати, тоже надо под микроскопом. Я скорей поверю в стомегагерцовый радиволновод в 1970-м, или в коаксиальный кабель во времена Попова.

Taras
Про
Сообщения: 474
Permalink
Сообщение Ответ на: Стекловолокно
 June 21, 2017, 08:53
Цитата

"футеровке печи.
Тянуть можно почти из любого стекла. Сейчас используют натриевое, чтобы понизить температуру и вязкость, но тянуться будет даже чистый оксид кремния, просто греть надо будет сильнее. " Реально сердцевину оптических волокон тянут из кварца, оболочку - из силикатного стекла, при этом сорт подбирают по коэфффициенту преломления из числа оптических стекол.

Taras
Про
Сообщения: 474
Permalink
Сообщение Ответ на: Стекловолокно
 June 21, 2017, 08:58
Цитата

Оболочка имеет диаметр 125+/-1 мкм. А диаметр сердцевины вообще бывает номинально дробным даже в микронах, например, 62,5 мкм.

Taras
Про
Сообщения: 474
Permalink
Сообщение Ответ на: Стекловолокно
 June 21, 2017, 08:59
Цитата

А у одномодных вообще от 7-ми микрон.

Taras
Про
Сообщения: 474
Permalink
Сообщение Ответ на: Стекловолокно
 June 21, 2017, 09:05
Цитата

А может это безобразие предлагается для лампы? Тогда волокно может быть заметно грубее и его ни с чём не надо стыковать. Вытянуть кварцевое волокно через фильеру, пропустить в центр другой фильеры потолще, в ней облить флинтом. Если попадать в новое время, то можно ставить такое на поток. Но сначала раскрутиться на других технологиях.

Taras
Про
Сообщения: 474
Permalink
Сообщение Ответ на: Стекловолокно
 June 21, 2017, 09:12
Цитата

Можно хоть лук композитный усилить, хоть доспехи из стеклоткани.

Волокно само по себе очень плохо сопротивляется изгибу, так что на луке оно только добавит плечам инерции, не изменив его упругих свойств, а ткань из него не сможет распределить удар по телу. Вам стеклопластик нужен, а не само стекло, пусть даже в форме ткани или волокна. Такой пластик - это композит, из стекла в нём состоит арматура. И да, полуфабрикат, который кладут на болванку, - это именно стеклоткань. Но потом её мажут мономерами, сверху второй слой ткани и опять мажут и так пока не наберут нужную толщину. Ну и полимеризации ждут, конечно.

karakh
Продвинутый
Сообщения: 73
Permalink
Сообщение Ответ на: Стекловолокно
 June 21, 2017, 12:32
Цитата

Цитата Taras June 21, 2017, 08:44
Энто куда же надо попасть, чтоб технология изготовления оптического волокна стала попаданческой?

Кто сказал "оптического"? Стеклоткань делать, например.

Taras
Про
Сообщения: 474
Permalink
Сообщение Ответ на: Стекловолокно
 June 21, 2017, 16:36
Цитата

А, это волокно. Ну тогда вроде да. Закон Мёрфи знаете?

Всё, что может быть не правильно понято, именно так и будет понято.

В данном случае именно так понял я.

bfdevelope-
r
Новичок
Сообщения: 6
Permalink
Сообщение Ответ на: Стекловолокно
 June 22, 2017, 23:38
Цитата

Не заходил на форум пару дней, а тут целый поток 🙂
Да, речь именно о стекловолокне, а не об оптическом. Всё правильно заметили, что сама стеклоткань не распределит удар по площади, это не плита. Но кольчуга тоже не распределяет, однако работает, просто под неё надо толстую мягкую одежду. Лучше всего стекловолокно работает в связанном виде, например, в стеклопластике. Жаль с железом просто так не сплавить, но можно пробовать и клейстер и органические клеи и смолу. Что-то сработает. При наклеивании на внутреннюю сторону пластинчатого доспеха очень сильно увеличит прочность, потому что пластина прогибается и нагрузка на растяжение, которую стекло держит как хорошая сталь. Верёвки, титева для лука и арбалета - много для чего можно использовать сами волокна в чистом виде. Только чесаться потом всё будет 🙂
По поводу времени - технология доступна чуть ли не с античности. Понадобится реально жаркая печь, но при наличии натрия (глауберова соль, сода, электролиз соли) температуру можно снизить до 1700 для выплавки и 1200 для вытягивания. А без натрия надо почти 2000, зато механические свойства результата лучше.
Я нашёл пару современных исследований и описаний техпроцесса - там нет ничего сверхъестественного, никакой особой химии или сложных технологий. Так что технология вполне попаданческая.

Taras
Про
Сообщения: 474
Permalink
Сообщение Ответ на: Стекловолокно
 June 23, 2017, 08:59
Цитата

Кольчуга как раз в некоторой мере может распределять удар. Потому что кольца большие, толстые и не гибкие. А стеклоткань обляжет лезвие меча и её волокна тоньше. То есть она в этом плане ещё хуже. И вопрос уже не в том, что под неё нужен поддоспешник, а в том, сколько ударов выдержит поддоспешник. Армируйте ею что нибудь, из чего можно сделать пластину. Электролиз расплава - технология нифига не античная и даже сейчас не кустарная. Нужен источник питания большой мощности, печь, в которую не будет проникать наружный воздух, удаление воздуха, остающегося в печи при шихтовке. При этом воду юзать тоже нельзя, все элементы, которые приходится получать этим способом, слишком активны. Но стекло - это ведь не сталь. Почему бы его не легировать непосредственно солью (какой именно только?), или оксидом?

bfdevelope-
r
Новичок
Сообщения: 6
Permalink
Сообщение Ответ на: Стекловолокно
 June 24, 2017, 01:08
Цитата

С кольчугой согласен, волокно подойдёт только для армирования твёрдых пластин или что-то вроде того.
Про натрий. Он нужен в виде оксида, а вот как его получать не важно. Самое простое - простая сода. Её можно как в чистом виде сыпать в стекло, но лучше сначала прокалить, чтобы газа в стекле меньше было. Соду можно пулучать из глауберовой соли, если она есть. Если нет, то для средневековья больше вариантов нет. Разве что просто добавить поваренную соль в стекло (до 1%). Это слабо повлияет на температуру варения, зато сделает стекло чуть менее кристализующимся - волкна будут менее хрупкие.
Без природных ресурсов для соды можно электролизом поваренную соль, но согласен, это сложно. Зато это ещё и источник хлора, который можно использовать для бертолетовой соли, отбеливателей и много чего. Тут понятно нужен мощный генератор, будут проблемы с удалением воздуха, в общем эту тему и так уже тут обсуждали. Возможно, но сложно.
Но даже без окида натрия стекло можно тянуть на волокна, просто выше температура.

Taras
Про
Сообщения: 474
Permalink
Сообщение Ответ на: Стекловолокно
 June 24, 2017, 19:38
Цитата

Ну если в виде оксида, то самое очевидное - прокалить термически не стабильную соль, она разложится на оксиды натрия и не металла. После этого надо разделить оксиды. Самое очевидное - сразу выбрать соль, при разложении которой кислотный оксид будет газообразным. Или жидким, но в котором оксид натрия не растворяется. Но очевидное - не значит лучшее. Оксид натрия не просто основный, а щелочной и с водой отлично реагирует, а в атмосфере полно воды. Значит холодный оксид может быстро превратиться в щёлочь. Чтоб исключить контакт, лучше прокалить прямо в печи, в слое шихты, или уже в расплаве. А кислотный оксид подобрать газообразный. Какова температура термической диссоциации соды?

Taras
Про
Сообщения: 474
Permalink
Сообщение Ответ на: Стекловолокно
 June 24, 2017, 19:39
Цитата

То есть очевидное.

bfdevelope-
r
Новичок
Сообщения: 6
Permalink
Сообщение Ответ на: Стекловолокно
 June 24, 2017, 20:35
Цитата

https://ru.wikipedia.org/wiki/Оксид_натрия
Получение, пункт 4:
Прокаливанием карбоната натрия при 1000 °C, получаемого в свою очередь прокаливанием гидрокарбоната натрия при 200 °C.
Лучше это делать отдельно, точно не в расплаве. Одна из существенных проблем стекла - пузырьки газов, от которых сложно избавиться. Если мы начнём сыпать газовыделяющие вещества, то замучаемся перешмешивать и варить, пока весь газ выйдет. В стекло даже газопоглощающие вещества добавляют, чтобы химически связать всё, что можно.
На счёт других солей не уверен. Наиболее распространённый сульфат натрия похоже вообще стабилен и греть его бессмысленно. Так что только получать из него карбонат, а потом прокаливать.

Страниц: [1] 2 3 4
Mingle Forum by cartpauj
Версия: 1.0.34 ; Страница загружена за 0.807 секунд.