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Gadolinium
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Steve



Anmeldedatum: 20.12.2004
Beiträge: 539

BeitragVerfasst am: Do Jan 10, 2008 9:11 am    Titel: Antworten mit Zitat

Die Kunst bei der Nutzung ist die Geschwindigkeit der Wärmeabgabe und -aufnahme. Sonst dauert´s ewig.

Und ich denke außerdem, es wird immer unterschätzt wie viel Energieumsatz Wärmeerzeugung bedeutet im Vergleich zur Erzeugung mechanischer Kräfte.
_________________
Grüße, Stefan
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challenger159



Anmeldedatum: 14.08.2007
Beiträge: 135
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BeitragVerfasst am: Do Jan 10, 2008 9:39 am    Titel: Antworten mit Zitat

Na, nimm einen Parabolspiegel von 1m Durchmesser. Im Brennpunkt erhältst du locker 1000 Grad.

Aber es stimmt, die Wärmeleitfähigkeit bestimmt die Geschwindigkeit eines solchen Motors. Nach wie vor faszinierend bleibt für mich die Unbekannte (und damit mein ich nicht meine Hand, die eingeschlafen ist, frei nach Matt Demon in "Dogma"), die Relation zwischen Magnetischer Kraft und Wärmeaufwand.

Laut Wiki steigt im Gd die Temperatur leicht, wenn man es einem Magneten nähert. Allein schon das entspricht dem Gegenteil von dem was man erwarten würde, wenn "Wärme verbraucht wird". Bei der Änderung des Magnetismus. Da wir die Temperatur nach Erreichen des Magnetfelds ohnehin erhöhen wollten, kommt uns das gelegen. Ich hoffe mal, das ist kein Wiki Druckfehler.
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Andi



Anmeldedatum: 05.04.2004
Beiträge: 1925

BeitragVerfasst am: Do Jan 10, 2008 7:22 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Aluminium wird auch warm wenn man sich mit einem Magneten nähert. Grund: Wirbelströme. Die Erwärmung dürfte übrigens nur äusserst gering sein.
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challenger159



Anmeldedatum: 14.08.2007
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BeitragVerfasst am: Mi Jan 16, 2008 1:16 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Also, ich hab jetzt mal ein Kilo Gadolinium gekauft. Irgendwo las ich, das sei ein sehr weiches Metall. Pustekuchen, das Zeuch ist härter als Stahl. Einen Klumpen hab ich mal durchgesägt, mit einem Kobalt-legierten Sägeblatt einer Handsäge...Mann, über eine Stunde für ne Schnittfläche von 3*4 cm. Man sollte also nicht alles glauben, was so im Web steht.

Sägen lässt es sich nur, wenn man kontinuierlich kurz abkühlt (sägen/warten/sagen/warten) dadurch ergibt sich eine annähernd erträgliche Abspanbarkeit. Die Schmelztemp. von über 1300 Grad ist für mich leider zu hoch, habe hier einen kleine Hochofenbm der schafft gerade mal etwa 1000 Grad (gut für Silber, Alu usw.)

Immerhin hat der Schnitt etwa 10 Gramm Sägemehr abgeworfen, mit welchem ich jetzt mal mithilfe von Giesskeramik ein Testobjekt anfertigen werde.

Erste Tests haben zudem ergeben:

Bei überschreiten des Curie Punkt geht der Magnetismus nicht einfach weg. Vielmehr rediziert er sich mehr oder weniger linear bis zu einer Temperatur von etwa 70 Grad. Bei 26 Grad Zimmertemperatur kann ich einen Klotz der Grösse eines Zuckerwürfels immer noch mit einem kleinen Neodym PM aufheben. Lag das Gd eine Weile vor einem Heizgebläse, reicht die Kraft dafür nicht mehr.

Der Unterschied zwischen 0 und 25 Grad ist aber weitaus kleiner, als derjenige zwischen 25 und 50. Also, auch wenn der offizielle Curie Punkt bei 16 Grad liegt, so ist das Mittel der Transformation meinen Beobachtungen zufolge eher bei etwa 45 Grad C.

Weitere Tests folgen.
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Andi



Anmeldedatum: 05.04.2004
Beiträge: 1925

BeitragVerfasst am: Mi Jan 16, 2008 7:41 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Kann man es denn mit einer 10-cent-münze anritzen?
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challenger159



Anmeldedatum: 14.08.2007
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BeitragVerfasst am: Mi Jan 16, 2008 10:40 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Habe hier keine Euros zur Hand (Schweiz=CHF). Es ist jedenfalls ziemlich hart, fast schon zu hart, um es manuell zu bearbeiten. Und Kreissägen erzeugen womöglich zu viel Hitze.
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Steve



Anmeldedatum: 20.12.2004
Beiträge: 539

BeitragVerfasst am: Do Jan 17, 2008 9:05 am    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Und Kreissägen erzeugen womöglich zu viel Hitze.


Was sollte passieren? Gadolinium ist ein Element; solange Du es nicht schmilzt oder gar verbrennst, dürfte schlicht garnichts passieren. Eher schon daß das Sägeblatt leidet.
_________________
Grüße, Stefan
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Andi



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BeitragVerfasst am: Do Jan 17, 2008 6:14 pm    Titel: Antworten mit Zitat

challenger159 hat Folgendes geschrieben:
Habe hier keine Euros zur Hand (Schweiz=CHF). Es ist jedenfalls ziemlich hart, fast schon zu hart, um es manuell zu bearbeiten. Und Kreissägen erzeugen womöglich zu viel Hitze.

nee, ich mein, mit was für materialien kann man es denn anritzen?
Nur weil es sich schlecht zerspanen lässt muss es nicht hart sein.
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challenger159



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BeitragVerfasst am: Fr Jan 18, 2008 9:26 am    Titel: Antworten mit Zitat

Steve: ich schätze, Schmelztemperatur wird schnell erreicht ( deshalb auch Probleme bei schnellem Handsägen). Kleine Partikel neigen zudem zur Selbstentzündung. Ein Funkenregen wie bei einer Flex würde mich nicht erstaunen.

Andi: Also, es ist nicht extrem starr oder dicht, wenn du das meinst. Es ist einfach in seiner Gesamtheit relativ hart zum bearbeiten. Anritzproben habe ich keine gemacht. Die Konsistenz entspricht etwa der von Chromstahl, bloss weniger weich. Dennoch lässt es sich gut schmieden. Ein Plättchen von etwa .25mm Dicke lässt sich mit den Fingern biegen. Es ist also nicht sehr brüchig. Aufgrund der gegossenen Rohstücke gehe ich davon aus, dass es beim Erkalten starke Volumenänderungen gibt.

Jetzt habe ich ein Wolfram-Stahl Sägeblatt verwendet. Das geht um einges leichter, ist aber immer noch sehr schweisstreibend und zeitaufwendig. Aufgrund der niederigen Wärmeleitfähigkeit kann sich die Reibungshitze am Sägeblatt nur schlecht ins Werkstück ableiten, weshalb schon nach einigen Sekunden das Material so fliessend wird, dass die Säge jeglichen Grip verliert und nicht mehr abspant. Deshalb auch hier: Sägen, warten, sägen,warten...

Die Idee mit der Giesskeramik war nicht so gut. Man erhält nur eine geringe magnetische Dichte und das Gd reagiert rel. stark mit dem Wasser, wodurch Wasserstoff frei wird und viele kleine Blasen bildet. Zwar härtet das Material trotzdem aus, aber die magn. Eigenschaften werden dadurch zusätzlich unregelmässig.

Die Verarbeitung von Gd ohne geeignetes Equipment wie z.B. eine Schmiede/Blechschmiede erfordert eine hohe Aufwendung von Kraft und/oder Tricks. Mal sehen, heute werd ich mal weiter daran arbeiten.
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Andi



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BeitragVerfasst am: Fr Jan 18, 2008 1:44 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Ne, ich will wissen warum überall "sehr weich" steht, aber deine Probe anscheinend nicht "sehr weich" ist, daher der gute, alte Vergleichs-Härtetest: mit was kann man es anritzen, mit was nicht?

Und das sich etwas schlecht sägen lässt kann auch am verstopften Sägeblatt liegen, da wird z.b. auch Aluminium unzertrennlich. Schon mal mit gröberen Blättern probiert?
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challenger159



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BeitragVerfasst am: Sa Jan 19, 2008 10:17 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Na, "sehr weich" ist relativ. Wer sonst nur Wolfram usw. bearbeitet, findet es vielleicht sehr weich. Dass die Zähne des Sägeblatts verstopft sind, hab ich auch bemerkt. Zwar sind es jeweils nur einige Wenige, die "Plack" haben, das reicht aber schon aus, um den Grip ganz zu verlieren.

Also ich hab nun einige weitere Versuche gemacht. Falls ich es noch nicht erwähnt hab, ich bin daran, einen thermo-magnetischen Motor zu bauen. Eine reine "Proof of Concept" Angelegenheit.

http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/POWER/thermomagnetic/thermag.htm

Ich habe nebenbei folgenden Versuchsaufbau gemacht:
Wie diese Schaukel:
http://www.imagesco.com/articles/heatengine/HeatEngine.html

Dabei hat sich folgendes ergeben: Das Gadolinuim reagiert zwar schnell und bereits auf wenig Wärme (z.B. sich mit einer Kerze nähern ohne die Flamme direkt darunter zu halten ), kühlt sich aber extrem langsam ab.

Die Wärmeleitfähigkeit von Gd beträgt 9 Einheiten. Im Vergleich dazu:
Alu: 240
Kupfer 380
Silber 430

Bei dem Pendel Versuch erreichte ich eine Schaukel-Geschwindigkeit von gerade mal 1 Durchgang pro Minute.

Eine brauchbare Dauer kann nur erreicht werden, wenn die Wärmeleit-Eigenschaften massiv modifiziert werden.

Am besten wären abwechselnd (radial) geschichtete Dünnbleche oder sogar Folien von Gd und z.B. Alu. Die Alu-Bleche könnten etwas länger sein, so dass sich aussen feine Kühlrippen ergeben. Damit könnte man die Wärmeableitung schätzungsweise um den Faktor 10 beschleunigen.

Das liegt aber praktisch ausserhalb meiner Werkstattmöglichkeiten.

Zum Bearbeiten des Gd noch folgende Infos: lässt sich mässig biegen wenn vorher auf einige 100 Grad erhitzt. Ist aber sehr brüchig, fast spröde bei 25°C. Bei weiterem Erhitzen läuft es violett an, wie Palladium.

Momentan bin ich etwas ernüchtert. Werde ev. versuchen, Gd-Sägemehl als Granulat in Alu einzugiessen.

Eines ist mir jedenfalls klar geworden: es macht absolut keinen Sinn, das Gd auf mehr als 70 Grad zu erhitzen. Denn jedes Grad zuviel muss zusätzlich wieder runtergekühlt werden bis zur nächsten Rotation.

Es bleibt die Faszination darüber, wie senbsibel Gd auf Temperaturschwankungen im Bereich von 20 Grad reagiert. Die Effizienz aller bekannten thermo-magnetischen Motoren mag gering sein, aber schon der Umstand, dass Sonnenlicht zum Bertieb ausreicht, ist für mich Grund genug, damit zu experimentieren.
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Steve



Anmeldedatum: 20.12.2004
Beiträge: 539

BeitragVerfasst am: Do Jan 31, 2008 4:04 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Ich sag´s nochmal:
meins:
Zitat:
Und ich denke außerdem, es wird immer unterschätzt wie viel Energieumsatz Wärmeerzeugung bedeutet im Vergleich zur Erzeugung mechanischer Kräfte.


Challenger:
Zitat:
Es bleibt die Faszination darüber, wie senbsibel Gd auf Temperaturschwankungen im Bereich von 20 Grad reagiert. Die Effizienz aller bekannten thermo-magnetischen Motoren mag gering sein, aber schon der Umstand, dass Sonnenlicht zum Bertieb ausreicht, ist für mich Grund genug, damit zu experimentieren.



Vielleicht ist es möglich, etwas Energie zu gewinnen in Temperaturbereichen, die sich anderweitig nicht zur Nutzung eignen.

Von der Effizienz würde ich wirklich keine Wunder erwarten (es sei denn es gibt OU Effekte.)
(Fast) genausogut könnte ich die Idee umsetzen wollen, mit Lichtmühlen was anzutreiben. Meine Meinung.
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Grüße, Stefan
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challenger159



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BeitragVerfasst am: Di Feb 05, 2008 9:22 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Ich denke es könnte schon einiges rausgeholt werden, wenn man die geeigneten Werkzeuge besitzt. Ein perfekter Ring aus Gd und Wärmeleitgerippe aus Silber oder Alu, hier lassen sich die Magneten sehr nah anordnen und es gibt keine Feld-Peaks wegen unregelmässiger Dicke des Rings. Dazu die Sonne auf einen Punkt bündeln. Untenrum ein Wasserbad. Der Ring besitzt eine Faser/Partikelbeschichtung, welche geringe Mengen Wasser aufsaugt und sehr schnell verdunstet. Dadurch wird das Gd schneller abgekühlt. Bei optimaler Anordnung sollte bei Last bis zu schätzungsweise 70% der Zugleistung der Magnete als Drehmoment zur Verfügung stehen. Die notwendige Fläche an Sonnenlicht für das Aufheizen ist relativ gering.

Wie dem auch sei, der Bau setzt einiges an Präzision voraus. Hätte ich Gd Dünnblech, ginge es einfacher. Leider kann ich nicht endlos viel Geld investieren.
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DrQ_WI



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BeitragVerfasst am: So Apr 20, 2008 4:08 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Gibt diverse Patente auf Stirlingmaschinen, bei den temperaturveränderliche,
magnetische Materialien als Regenerator eingesetzt werden; der Regenerator
ist dabei in ein Spule eingebaut und erzeugt somit Strom durch Feldstärkeänderungen. Wenns interessiert suche ich's mal raus.
Mein Gedanke wäre metallbedampfte Aktivkohle als Regenerator; zur Zeit
werden Drahtgeflechte oder Sinthermetall eingestezt.
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