新手首发,KNSU燃料制作经历讲述。各位高手低手希望赏点面子指教作品。
       国庆假期,难得回家,终于能够在工作外做点自己喜欢的事了,心里好开心。回首过往许多假期,曾在某个暑假首次在科创中看到一大波热爱科学实验,愿意为自己的兴趣爱好付诸实践的朋友们,顿时感觉热泪盈眶,原来自己不孤独啊,有好多像自己一样的人正在奋斗呢。
从一两年前接触硝糖燃料和进行了相关学习后,我就开始着手制作硝糖燃料的制作。每次制作都是在放假的时候,回到家里才有条件制作,每次制作都只有自己一个人来完成所有的步骤,顶着不务正业的压力。重复看了N遍某位仁兄写的教初学者制作重结晶硝糖燃料的帖子后,在杂货店买了两不锈钢盘子就开始干起来。当时的配置如此:普通中等大小不锈钢盘子一上一下,食盐盐浴,家用烹饪电磁炉(2000W),上淘宝买了把电子称(贪便宜结果发现称量少量原料的时候误差吓到我,后来无奈使用吊秤称量),白沙糖是受过潮的。     流程就不细说了,第一次做的时候,那个怕呀,就认定那盘里的是炸药似的,搞了护目镜,旁边清水半桶防备,还有耐高温手套(就是冬天穿的很厚的手套) ,全副武装,电磁炉调到最低功率,慢慢熬着。。。那个汗啊,现在想来都觉得汗。当看到白糖和硝酸钾溶解后澄清的溶液因高温沸腾而逐渐析晶体出后就特别害怕,那硝糖还在猛冒着气泡的时候就迫不及待把电磁炉给关了。结果做出来的燃料软软的,冷却以后依据如此。虽然也可以点燃,但是火焰很小,不稳定,而且巨慢型。(另外虽然我已经将电磁炉功率调到将近最小,但是由于直接盐浴,底部的盘子温度还是非常高,搞的常常在加热过程中因为电磁炉面板过热而自动停止加热)        后来比对教学贴上的制作想找出问题所在,对比很久还是模模糊糊,虽然贴上对注意事项说的很详细了,但是由于自己没有看过重结晶由完整的一个澄清溶液到生成正常燃料再到温度过火后燃料性质和性状的变化,一直不了解自己所制作 的燃料是处在哪个阶段的。     再后来做了几次,每次燃料燃烧状态都有不同,时好时坏。后来假期过去,带着疑惑回到学校后,不了了之。        
       若干月以后另一大假到来,又再次回家做起燃料来,做了几回,依旧状态不稳定,但是心里急着尝试,于是也就用那些不稳定的燃料做了一个火箭,在空地点燃后,结果令自己大失所望,心灰意冷,同时心里也萦绕了无数疑问,为燃料戳成条测试时效果感觉还好,但是在火箭发动机内却工作的一塌糊涂?为何做的燃料燃烧状态如此的不稳定?为何制作燃料时燃料无论如何都好像达不到教学贴中燃料的状态呢?……  这样又过了一个假期。          
       好久之后,我又抓住了一个假期,回到家后看到曾今做过许多次失败燃料的盘子已经被潮化的残余燃料腐蚀的惨不忍睹,作燃料的冲动又来了,于是揪起以前的许多问题,做出自己的可能的解释,然后重新买了盘子,又用了平底厚底平板铁锅代替以前底下的盘子 ,采用沙浴(减少盐浴带来的食盐对容器的腐蚀,也减少了浪费,而且容易处理),铁锅还用瓷砖与电磁炉隔开,避免铁锅高温的底部直接接触电磁炉面板引起过热 ,将以前的受潮的白砂糖更换到新的干燥的白砂糖,同时将以前一次制作的燃料量有10g提高到50g。做好这一系列的准备后就按照计划制作,同时观察燃料的变化,做了两次燃料,突然发现燃料出乎意料的比以前都符合从教程中看到的燃料的状态。     哈哈,终于成功了,燃料终于踏上了合格稳定燃料之路。之后几天就一直制作燃料,做各项试验,每次做的燃料都很相似,燃烧状态稳定,且和教程中的燃料燃烧状态极其相似。      
      经过这一系列制作经验后,我总结了我发现的自己所遇到问题所在:1、电磁炉加热不均匀,电磁炉加热金属的局部,易导致金属容器局部温度过高,尤其是当加热不锈钢容器时,因不锈钢容器比铁容器更薄,产生的局部高温不易扩散均匀,相比下铁锅有厚厚的底部有利于热量在整个锅底的扩散。产热的锅底要用耐高温的材料(陶瓷)与电磁炉隔开防止过热。另外,有条件的情况下最好使用电热丝炉,现在的电热丝炉安全系数高,价格低廉,这种炉可以产生足够的热量,而且热量的分布相对电磁炉更加均匀,因此国外很多视频中都是用电热丝炉加上铁的不粘平底锅来制作燃料,个人觉得这真的是非常好的搭配。
        2、受潮的白糖最好不要用,因为糖吸水能力比较强,把受潮的糖当做干燥的糖称量会导致制作的燃料中白糖的比例比预计的偏低,如果受潮严重,导致糖比例不足,可能最终会影响糖对硝酸钾晶体的粘结,引起燃料粘结度低,粉状化(即燃料像是由粉粘起来的,不是紧密坚硬的一块)。
       3、关于重结晶法燃料的状态,记住很重要的一点:燃料中的水是影响燃料燃烧性能的一大因素。判断水是否还存在于燃料中的方法是:在重结晶过程中看看燃料是否还有继续气泡产生,只要还有气泡就说明还有水分存在,因为蔗糖在你加热的那温度下是不可能沸腾的,硝酸钾就更不用说,所以加热过程沸腾中产生的气泡就是水蒸气。在燃料临近制作完成时燃料的温度是非常高的(超过一百度),因此在此温度下藏在燃料中的微量水分就会沸腾汽化,我们才看到燃料中冒出的气泡,真正无水的燃料是完全无气泡产生的熔融状态的,那是蔗糖熔解后与硝酸钾晶体微粒均匀混匀的结果。
       4、控温是实验的关键,如果制作过程中能够确保锅的温度保持恰好使蔗糖熔解的温度(约110℃),那么做好好的燃料就近在咫尺,甚至能够直接用热熔法制作燃料。
         另外新发现的,其实在后续制作火箭发动机中,蔗糖可以直接用作强力粘结剂,用于制作堵头粘结剂等绰绰有余,粘结力惊人,冷却后硬度极高,韧性也好,又廉价,加入沙土简直就是超级混凝土,还是热熔型,又可以用水去除。哈哈,突然觉得自己的发现真是太有意思了。(而且我还亲自用蔗糖做了堵头,效果不错,强度等同于混凝土,又比混凝土更简单使用,一浇筑完,冷却后即可使用。)


下面请看看我后面制作的自己比较满意的燃料。      图中有一个推力最大,不知各位是否能看出呢。
推力2.png
推力3.png
推力1.png
最大推力.JPG
成功燃料尾焰.png
美丽燃料.png
正确燃料.png
失败火箭.png
失败燃料.png
来自:航天航空 / 喷气推进
 
2014-10-4 20:34:29
1楼
我做出来的是白色的。
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2014-10-4 21:13:51
2楼
用不粘锅
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3楼
还有耐高温手套(就是冬天穿的很厚的手套)
知道后果么。。。什么也不带也比戴这个强
棉手套烧起来 就是灭不了火的感觉。。。。
感觉我整个人都不好了
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4楼
感觉楼主第一张图的火焰很奇葩,火星分散的,是粉压的吗?
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5楼
引用 zhj614321916:
我做出来的是白色的。
白色的燃料最佳!
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6楼
引用 江文。:
感觉楼主第一张图的火焰很奇葩,火星分散的,是粉压的吗?
这个应该是导火索
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7楼
热熔的堵头?  发动机工作时的高温不会把堵头融化?
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8楼
引用 静观&琪变:
这个应该是导火索
这火黄的,我弄的导火索火星颜色是白的(晚上)。这还真是导火索?没长时间曝光拍吧,这火焰形状~~
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9楼
第三张推理最大
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10楼
第七张
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11楼
话说没看到推理检测设备
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12楼
推理检测设备不容易做的。
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2014-10-05 01:21:51
13楼
倒数第三个最大从大到小排个序应该是7 3 6 4 9 2 5 1 8
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14楼
哎!有对火箭的热情。没有条件啊!买不到KNO3
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15楼
引用 王者归来abs:
还有耐高温手套(就是冬天穿的很厚的手套)
知道后果么。。。什么也不带也比戴这个强
棉手套烧起来 就是灭不了火的感觉。。。。
感觉我整个人都不好了
你换头像了啊~洛天依。。。
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16楼
为什么我总以为是屎[s::lol]
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17楼
还测试了推力?第四张很喜欢。
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18楼
引用 新星:
哎!有对火箭的热情。没有条件啊!买不到KNO3
一切都不是问题
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2014-10-06 19:59:37
huojinll(作者)
19楼
引用 liushang100:
热熔的堵头?  发动机工作时的高温不会把堵头融化?
堵头我只是粗略制作的,其实糖的功用是粘合剂,廉价粘合剂,直接和火焰接触的地方当然是用耐高温材料做的好。高温时糖是会融化的,但是如果发动机工作时间不长的情况下其实别还不足以让它熔化多少。
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huojinll(作者)
20楼
引用 静观&琪变:
白色的燃料最佳!
白色的燃料是糖完全没有焦化现象,但是一般情况下制作燃料时锅的温度我们很难把握的很精准,所以在确保燃料水分去除干净的过程中我觉得难免会有些许的焦化,燃料就会显焦黄色,我在网上看到过的许多视频,大多数燃料都有焦化,都是焦黄色的。
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huojinll(作者)
21楼
引用 静观&琪变:
这个应该是导火索
对的,其实我是用纸巾引燃的。玩科学嘛,生命安全还是最重要的。
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huojinll(作者)
22楼
引用 静观&琪变:
这个应该是导火索
@江文。:其实我觉得火焰的颜色跟相机有关,我用手机拍的,不同手机会有不同的色彩和光影的效果。
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huojinll(作者)
23楼
引用 h13:
话说没看到推理检测设备
哦,其实我目前只是先粗略看燃料的工作效果,用的都是最为简单的手段,没有去精密测试推力还有相关运算的。判断靠的是声音、火焰状态、还有对周围物体的影响。
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huojinll(作者)
24楼
引用 大帅哥:
为什么我总以为是屎
有那么火爆的屎,那拉它的人可不得了啊!!
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huojinll(作者)
25楼
引用 新星:
哎!有对火箭的热情。没有条件啊!买不到KNO3
其实网不是万能但胜似万能,探索探索,可以买到的。但是玩这些一定注意安全。
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huojinll(作者)
26楼
其实关于推力,大家可以参考参考我对燃料的燃烧测试时处理上的不同来推断。首先图片中有部分是测试燃速和观测火焰用的手搓的燃料条,燃烧属于端面燃烧,熟悉燃料燃烧模式的应该都会了解,燃料的推力和燃烧面积有关,所以端面燃烧的推力是最小的。其次,图片中其实如果你们放大了看图,鼠标放在图上是可以看到我对图片做的注解的,初次发帖,怎么发图最好还不太了解。最后,其实这些不同次拍摄的图片中,每一次的摄像机和燃料的距离是有差别的,这可能会给大家对推力的判断造成误解。
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huojinll(作者)
27楼
引用 b2353497:
还测试了推力?第四张很喜欢。
这位大侠,眼光大大的有啊!
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huojinll(作者)
28楼
引用 Einstein:
倒数第三个最大从大到小排个序应该是7 3 6 4 9 2 5 1 8
一看朋友就是高中做排序题目排过来的,不容易呀。你可以把我的图放大,用鼠标放到图上,图上有注解的。
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huojinll(作者)
29楼
看图注解操作:点击图片图片栏的右上角的  大图   ,图片会全部放大,然后鼠标置于图片上,图片左上角会出现图片注解。
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huojinll(作者)
30楼
引用 王者归来abs:
还有耐高温手套(就是冬天穿的很厚的手套)
知道后果么。。。什么也不带也比戴这个强
棉手套烧起来 就是灭不了火的感觉。。。。
感觉我整个人都不好了
哈,似乎朋友你有过如此的遭遇呀。其实手套只是用来防止高温的硝糖烫着自己而已,如果到了手套着火的地步,那么那一锅的燃料就足够引发室内火灾了,到时估计就不是烧到自己的问题了。   当然,如果能买到石棉耐高温手套是最好的,只不过我不是大量制作燃料,暂时没必要配备这么专业的工具。
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2014-10-07 06:49:51
31楼
引用 huojinll:
其实网不是万能但胜似万能,探索探索,可以买到的。但是玩这些一定注意安全。
可以给个连接吗?哎…我已经找了很多了,都是农用的,纯度不高
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32楼
引用 1030879430:
一切都不是问题
这个连接怎么打不开啊!
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33楼
引用 huojinll:
一看朋友就是高中做排序题目排过来的,不容易呀。你可以把我的图放大,用鼠标放到图上,图上有注解的。
我初三。。。不过老师让我们开始做高中题了
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huojinll(作者)
34楼
引用 Einstein:
我初三。。。不过老师让我们开始做高中题了
加油,考个好高中,有机会做航空航天科学家呀。
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huojinll(作者)
35楼
引用 新星:
这个连接怎么打不开啊!
链接去掉[url=    淘宝直接搜要买的东西,似乎也有不少的。
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2014-10-08 03:19:39
36楼
引用 huojinll:
加油,考个好高中,有机会做航空航天科学家呀。
嗯谢谢,我成绩在班上不算差也不算好,理科超好,文科拉下一大堆,所以排中间啦
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37楼
全部都是开放烧,哪来的推力,要说有,第4估计有点,中空没喷管?比其它的是要大点,1,8不好说,反正火大的肯定没有推力。下一步提高燃料品质加喷管吧。
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2014-10-09 23:24:21
2014-10-9 23:24:21
huojinll(作者)
38楼
引用 chaozhou:
全部都是开放烧,哪来的推力,要说有,第4估计有点,中空没喷管?比其它的是要大点,1,8不好说,反正火大的肯定没有推力。下一步提高燃料品质加喷管吧。
这位朋友挺资深呀,燃料我都是没有加塑化剂的,所以总体制作粗糙,图片我都是视频截图,所以单看图片不容易判断,要看视频好些,第四的最大推力工作时间其实非常短,不到一秒,所以瞬间推力应该是相当大的,因为用来压住发动机的大块石头都被推动了。其实第四我是加了熔融白糖做的喷嘴的,直接白糖熔融塑性,喷嘴在工作后喷孔扩大了,但整体还好,可以承受相当的压力。
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2014-10-10 16:36:55
39楼
其实增塑剂的作用并没有你想象的那么明显,如果用60 40的比例基本可以不用放,用65 35放了也只是好一些而已,还需要你练习好控制温度和装药技巧。从图片看,你那个糖喷管的孔也不小,燃烧室压强不够,起码用水泥吧,最好加个陶瓷喉衬(就是喷管孔套节陶瓷管),电热器材店就有,很便宜。
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huojinll(作者)
40楼
引用 chaozhou:
其实增塑剂的作用并没有你想象的那么明显,如果用60 40的比例基本可以不用放,用65 35放了也只是好一些而已,还需要你练习好控制温度和装药技巧。从图片看,你那个糖喷管的孔也不小,燃烧室压强不够,起码用水泥吧,最好加个陶瓷喉衬(就是喷管孔套...
恩,学习了。谢谢
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2014-10-11 22:38:29
huojinll(作者)
41楼
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