Lega dura ed elettricamente conduttiva

[Wakinian Tanka]

Esistono leghe metalliche dure almeno quanto l'acciaio comune ed elettricamente conduttive almeno quanto l'alluminio?

--
Wakinian Tanka

[Soviet_Mario]

Post by Wakinian Tanka
Esistono leghe metalliche dure almeno quanto l'acciaio comune ed elettricamente conduttive almeno quanto l'alluminio?

dure nel senso di "resistente alla penetrazione statica"
(tipo Brinell, Rockwell, Knoop, Vickers) o nel senso di "ad
alto modulo elastico di Young" ?

Come rigidità esiste l'ergal (mi pare Al-Zn) che è
paragonabile a un medio acciaio come modulo (alla
penetrazione non ho idea, non per forza le cose sono
proporzionali), però non ho la più pallida idea della
conduttività. In molte leghe, specialmente quelle dure, c'è
un certo degrado della conducibilità (sia elettrica che
termica), e la cosa è molto evidente se si formano proprio
vere e proprie fasi intermetalliche, meno evidente in leghe
"sostituzionali" random pure (tipo stagno/piombo)

non so ... prova a vedere le specifiche dell'Ergal.
L'alluminio è piuttosto duro non tanto da battere, ma anche
da avvicinare, come conducibilità (solo argento, rame e oro
lo battono), ma non mi pare le leghe di rame

circa la durezza, puoi chiarire meglio le specifiche (sia
terminologicamente sia in termini di range accettabile) per
cercare qualcosa ?

qualche esempio di "INDENTATION" hardness
Al puro : 15 HB
Cu puro (ricotto penso) : 35 HB
mild steel : 120 HB
HSS / tool hard steel : 600-900 HB
glass : 1550 HB

In che zona vorresti stare ?

come leghe durelle si trova qualcosa tra bronzi e ottoni

bronzo fosforoso (ASTM B103, B139, B159) : 241 HB
ottone giallo, "cold rolled", incrudito x laminazione
(ASTM B36, B134, B135) : 180 HB
bronzo di Al non ricotto (ASTM B169 alloy A, B124, B150) :
210 HB
bronzo al manganese : 225 HB


n.b. esistono anche la "SCRATCH" hardness e la "REBOUND
hardness" (o durezza dinamica, correlata all'elasticità, tra
cui svetta lo zirconio)

Rigidità (Young's modulus)

mild steel : 200 GPa


Inoltre, visto che la maggior parte delle leghe, specie se
non eutettiche, possono variare di molto i parametri secondo
che siano state ricotte, temprate, incrudite o altro,
sarebbe accettabile raggiungere la durezza voluta tramite
tempra ?
Lo dico perché non è un pasto gratis : alzi la durezza ma ad
es. l'energia assorbita durante la frattura o lo snervamento
si riduce con questi trattamenti, e ciò non sempre è
accettabile.
Per contro ad es. un titanio nativo è rigido di suo ma non è
fragile.

Toughness or Modulus of resilience =
Yield stress^2 / 2*(Young's modulus)

questa rispecchia la resistenza alla frattura


cmq, detto tra noi a naso senza avere indagato più di tanto
sul requisito ELETTRICO : imho o abbassi e non di poco il
vincolo, o non trovi niente. Al è collocato troppo in alto
persino tra i metalli puri. Non spererei di trovare una lega
che lo approssimi.
Un materiale composito potrebbe fungere ?

Mi spiego : esistono compositi metallici armati con fibre
(conduttive o meno). Non hanno durezza superficiale
significativa (è un parametro dove la loro natura composita
si evidenzia), ma quanto a rigidità (modulo elastico)
l'armatura fibrosa tende a irrigidire notevolmente la
matrice metallica. Siccome Al è basso fondente e bagna
abbastanza bene (non è viscoso, non cristallizza o altro) è
perfetto per fare compositi armati

ad es. esiste da tanti anni l'"alluminio saffil", armato con
tappetini o filati di fibra di corindone o di zirconia.

Se devi portare tanta "i" (basse frequenze o DC) presumo che
la conducibilità vari circa linearmente con la frazione
della sezione occupata dal metallo (considerando la fibra
isolante come diluente inerte ... a meno di non usare fibra
di carbonio di alta qualità che potrebbe anche dare un lieve
contributo, oltre a irrigidire ancora di più).
Se diversamente vuoi portare segnali in alta frequenza,
credo che basti fare una pelle di Al puro e tutto va a posto.

Anzi vedo che esistono pure cavi Al-copper clad o
acciaio-copper-clad che per le alte frequenze sono
eccezionali (il segnale viaggia solo nella pelle di rame).
I primi sono anche molto più affidabili (dice wiki) nella
CONNESSIONE, i contatti Al-Al risultano sovente erratici
perché Al2O3 è tra i più duri e isolanti materiali, e si
forma sempre, è solo da vedere con che spessore.

Qualcuno aveva scritto in un 3D che misurando la
condicibilità di Al a sfioramento senza pressione aveva
rilevato zero, isolante puro. Su Al anodizzato pesante credo
che la cosa diventi grave anche stringendo il morsetto.
Invece il cavo copper-clad non si riveste di scorze così
refrattarie e dure, e nemmeno tanto facilmente.
I cavi acciaio-copper clad avevano invece il pregio della
portanza meccanica sulle lunghe tratte, che Cu se la scorda.

Se la Natura non ti da un singolo materiale con tutte le
caratteristiche, bisogna ingegnarsi con soluzioni ibride.

Cmq sono molto out-dated sui compositi metallici, è tanto
tempo che non ne leggo, e imho per applicazioni puramente
meccaniche siano stati un po' ridimensionati dai compositi
basati su fibre e resine plastiche.

boh ... pensaci su e facci sapere

Post by Wakinian Tanka
--
Wakinian Tanka

[Wakinian Tanka]

Post by Soviet_Mario

Post by Wakinian Tanka
Esistono leghe metalliche dure almeno quanto l'acciaio comune ed elettricamente conduttive almeno quanto l'alluminio?

dure nel senso di "resistente alla penetrazione statica"
(tipo Brinell, Rockwell, Knoop, Vickers) o nel senso di "ad
alto modulo elastico di Young" ?
Come rigidità esiste l'ergal (mi pare Al-Zn) che è
paragonabile a un medio acciaio come modulo (alla
penetrazione non ho idea, non per forza le cose sono
proporzionali), però non ho la più pallida idea della
conduttività. In molte leghe, specialmente quelle dure, c'è
un certo degrado della conducibilità (sia elettrica che
termica), e la cosa è molto evidente se si formano proprio
vere e proprie fasi intermetalliche, meno evidente in leghe
"sostituzionali" random pure (tipo stagno/piombo)
non so ... prova a vedere le specifiche dell'Ergal.
L'alluminio è piuttosto duro non tanto da battere, ma anche
da avvicinare, come conducibilità (solo argento, rame e oro
lo battono), ma non mi pare le leghe di rame
circa la durezza, puoi chiarire meglio le specifiche (sia
terminologicamente sia in termini di range accettabile) per
cercare qualcosa ?
qualche esempio di "INDENTATION" hardness
Al puro : 15 HB
Cu puro (ricotto penso) : 35 HB
mild steel : 120 HB
HSS / tool hard steel : 600-900 HB
glass : 1550 HB
In che zona vorresti stare ?
come leghe durelle si trova qualcosa tra bronzi e ottoni
bronzo fosforoso (ASTM B103, B139, B159) : 241 HB
ottone giallo, "cold rolled", incrudito x laminazione
(ASTM B36, B134, B135) : 180 HB
210 HB
bronzo al manganese : 225 HB
n.b. esistono anche la "SCRATCH" hardness e la "REBOUND
hardness" (o durezza dinamica, correlata all'elasticità, tra
cui svetta lo zirconio)
Rigidità (Young's modulus)
mild steel : 200 GPa
Inoltre, visto che la maggior parte delle leghe, specie se
non eutettiche, possono variare di molto i parametri secondo
che siano state ricotte, temprate, incrudite o altro,
sarebbe accettabile raggiungere la durezza voluta tramite
tempra ?
Lo dico perché non è un pasto gratis : alzi la durezza ma ad
es. l'energia assorbita durante la frattura o lo snervamento
si riduce con questi trattamenti, e ciò non sempre è
accettabile.
Per contro ad es. un titanio nativo è rigido di suo ma non è
fragile.
Toughness or Modulus of resilience =
Yield stress^2 / 2*(Young's modulus)
questa rispecchia la resistenza alla frattura
cmq, detto tra noi a naso senza avere indagato più di tanto
sul requisito ELETTRICO : imho o abbassi e non di poco il
vincolo, o non trovi niente. Al è collocato troppo in alto
persino tra i metalli puri. Non spererei di trovare una lega
che lo approssimi.
Un materiale composito potrebbe fungere ?
Mi spiego : esistono compositi metallici armati con fibre
(conduttive o meno). Non hanno durezza superficiale
significativa (è un parametro dove la loro natura composita
si evidenzia), ma quanto a rigidità (modulo elastico)
l'armatura fibrosa tende a irrigidire notevolmente la
matrice metallica. Siccome Al è basso fondente e bagna
abbastanza bene (non è viscoso, non cristallizza o altro) è
perfetto per fare compositi armati
ad es. esiste da tanti anni l'"alluminio saffil", armato con
tappetini o filati di fibra di corindone o di zirconia.
Se devi portare tanta "i" (basse frequenze o DC) presumo che
la conducibilità vari circa linearmente con la frazione
della sezione occupata dal metallo (considerando la fibra
isolante come diluente inerte ... a meno di non usare fibra
di carbonio di alta qualità che potrebbe anche dare un lieve
contributo, oltre a irrigidire ancora di più).
Se diversamente vuoi portare segnali in alta frequenza,
credo che basti fare una pelle di Al puro e tutto va a posto.
Anzi vedo che esistono pure cavi Al-copper clad o
acciaio-copper-clad che per le alte frequenze sono
eccezionali (il segnale viaggia solo nella pelle di rame).
I primi sono anche molto più affidabili (dice wiki) nella
CONNESSIONE, i contatti Al-Al risultano sovente erratici
perché Al2O3 è tra i più duri e isolanti materiali, e si
forma sempre, è solo da vedere con che spessore.
Qualcuno aveva scritto in un 3D che misurando la
condicibilità di Al a sfioramento senza pressione aveva
rilevato zero, isolante puro. Su Al anodizzato pesante credo
che la cosa diventi grave anche stringendo il morsetto.
Invece il cavo copper-clad non si riveste di scorze così
refrattarie e dure, e nemmeno tanto facilmente.
I cavi acciaio-copper clad avevano invece il pregio della
portanza meccanica sulle lunghe tratte, che Cu se la scorda.
Se la Natura non ti da un singolo materiale con tutte le
caratteristiche, bisogna ingegnarsi con soluzioni ibride.
Cmq sono molto out-dated sui compositi metallici, è tanto
tempo che non ne leggo, e imho per applicazioni puramente
meccaniche siano stati un po' ridimensionati dai compositi
basati su fibre e resine plastiche.
boh ... pensaci su e facci sapere

Grazie della lunga risposta.
Il minimo che posso fare e' chiarire l'idea che avevo in mente: realizzare dischi freni per auto elettromagnetici per recuperare l'energia cinetica, usando magneti al posto delle pasticche dei freni convenzionali.

L'idea sarebbe di usare contemporaneamente i 2 tipi di freno sullo stesdo disco, per sicurezza.
E' chiaro che i conti vanno fatti e potrebbe anche risultare che non sia necessaria una conducibilita' elettrica paragonabile ad alluminio o rame (dipende anche dallo spessore del disco e dalle dimensioni tangenziali dei magneti). Pero' le caratteristiche meccaniche dovrebbero essere circa quelle di un disco convenzionale.

--
Wakinian Tanka

[Soviet_Mario]

Post by Wakinian Tanka

Post by Wakinian Tanka
Esistono leghe metalliche dure almeno quanto l'acciaio comune ed elettricamente conduttive almeno quanto l'alluminio?

CUT

Post by Wakinian Tanka
Grazie della lunga risposta.
Il minimo che posso fare e' chiarire l'idea che avevo in mente: realizzare dischi freni per auto elettromagnetici per recuperare l'energia cinetica, usando magneti al posto delle pasticche dei freni convenzionali.

uh, a dire il vero dovrebbero già esistere da tempo ...

Post by Wakinian Tanka
L'idea sarebbe di usare contemporaneamente i 2 tipi di freno sullo stesdo disco, per sicurezza.

mah, imho il freno meccanico dovrebbe essere tarato in modo
da intervenire solo se la frenata em non basta. Se basta,
meglio pescare tutto il possibile.
Chiaramente servirebbe una frenata brake-by-wire (ossia non
la collaudata frenata puraemnte meccanica-idraulica, ma con
qualche elettronica di controllo, il che é una vulnerabilità)

Ad ogni modo ancora non capisco : vorresti per risparmiare
spazio o massa o costo, fisicamente unificare il freno em al
freno meccanico ?

Imho un disco di rame pieno abbastanza spesso è
perfettamente in grado di assorbire la pinzata dei ferodi (è
il consumo che al massimo urta ...)

Post by Wakinian Tanka
E' chiaro che i conti vanno fatti e potrebbe anche risultare che non sia necessaria una conducibilita' elettrica paragonabile ad alluminio o rame (dipende anche dallo spessore del disco e dalle dimensioni tangenziali dei magneti). Pero' le caratteristiche meccaniche dovrebbero essere circa quelle di un disco convenzionale.

ah su questo dimensionamento non saprei proprio. Il problema
del freno non è tanto la durezza in effetti, ma la
resistenza adeguata all'abrasione a caldo. Non saprei
nemmeno dire quali parametri meccanici siano i più critici
per avere una lunga durata del disco, il corretto
coefficiente d'attrito col la pastiglia.

Ma nelle auto attuali come funge ? Esiste un solo disco
dual-use o due distinti dischi uno idraulico e uno em ?
Oppure addirittura il solo disco em è considerato abbastanza
sicuro ? Perché non capisco onestamente che vulnerabilità
dovrebbe avere.
I magneti (permanenti) non si smagnetizzano di colpo, credo
che sul loro magnetismo si possa contare (e cmq inserire un
circuito di controllo della loro saturazione magnetica prima
di partire sia banale). PEr contro un circuito idraulico può
scoppiare. E non penso nemmeno che i freni em non siano
abbastanza potenti : se vanno per i treni a levitazione o
per sollevare auto, le forze magnetiche sono largamente
sufficienti imho.
Boh ...

Post by Wakinian Tanka
--
Wakinian Tanka

[Wakinian Tanka]

Post by Soviet_Mario

Post by Wakinian Tanka

Post by Wakinian Tanka
Esistono leghe metalliche dure almeno quanto l'acciaio comune ed elettricamente conduttive almeno quanto l'alluminio?

CUT

Post by Wakinian Tanka
Grazie della lunga risposta.
Il minimo che posso fare e' chiarire l'idea che avevo in mente: realizzare
dischi freni per auto elettromagnetici per recuperare l'energia cinetica,
usando magneti al posto delle pasticche dei freni convenzionali.

uh, a dire il vero dovrebbero già esistere da tempo ...

Realmente? Comunque, se si potesse solo sostituire i dischi ed applicare, in altra zona, le "pasticche elettromagnetiche" sarebbe forse sufficientemente semplice per fare un upgrade non costoso a tutte le auto.

Post by Soviet_Mario

Post by Wakinian Tanka
L'idea sarebbe di usare contemporaneamente i 2 tipi di freno sullo stesso
disco, per sicurezza.

mah, imho il freno meccanico dovrebbe essere tarato in modo
da intervenire solo se la frenata em non basta. Se basta,
meglio pescare tutto il possibile.

Era scontato :-)

Post by Soviet_Mario
Chiaramente servirebbe una frenata brake-by-wire (ossia non
la collaudata frenata puraemnte meccanica-idraulica, ma con
qualche elettronica di controllo, il che é una vulnerabilità)

... e una complicazione, ma necessaria.

Post by Soviet_Mario
Ad ogni modo ancora non capisco : vorresti per risparmiare
spazio o massa o costo, fisicamente unificare il freno em al
freno meccanico ?

Non "unificare" ma installarli entrambi, in settori differenti, sullo stesdo disco, in modo da non dover reinstallare il freno meccanico gia' presente.

Post by Soviet_Mario
Imho un disco di rame pieno abbastanza spesso è
perfettamente in grado di assorbire la pinzata dei ferodi (è
il consumo che al massimo urta ...)

Appunto. Quanto durerebbe? E poi, la dilatazione termica del rame e' elevata.

Post by Soviet_Mario
Ma nelle auto attuali come funge ?

I sistemi di recupero dell'energia di quel tipo?
Non so nemmeno se esistono :-)

--
Wakinian Tanka

[Wakinian Tanka]

Post by Soviet_Mario
...
Un materiale composito potrebbe fungere ?

Certamente.

Post by Soviet_Mario
Mi spiego : esistono compositi metallici armati con fibre
(conduttive o meno). Non hanno durezza superficiale
significativa (è un parametro dove la loro natura composita
si evidenzia), ma quanto a rigidità (modulo elastico)
l'armatura fibrosa tende a irrigidire notevolmente la
matrice metallica. Siccome Al è basso fondente e bagna
abbastanza bene (non è viscoso, non cristallizza o altro) è
perfetto per fare compositi armati
ad es. esiste da tanti anni l'"alluminio saffil", armato con
tappetini o filati di fibra di corindone o di zirconia.

MINCHIA! La mia vecchia idea, realizzata! Quanto avrei voluto avere un laboratorio adatto per fare queste cose!
Sigh...
Chissa' se ha le proprieta' meccaniche che immaginavo di ottenere: durezza, insieme a tenacita' e resilienza.
...

Post by Soviet_Mario
Qualcuno aveva scritto in un 3D che misurando la
condicibilità di Al a sfioramento senza pressione aveva
rilevato zero, isolante puro. Su Al anodizzato

Esatto, l'avevo scritto io: Al anodizzato non conduce toccandone la superficie con i puntali di un tester. Cavolo, ma puoi fare anche tu la prova!
Ciao.

--
Wakinian Tanka

[Soviet_Mario]

Post by Wakinian Tanka

Post by Soviet_Mario
...
Un materiale composito potrebbe fungere ?

Certamente.

Post by Soviet_Mario
Mi spiego : esistono compositi metallici armati con fibre
(conduttive o meno). Non hanno durezza superficiale
significativa (è un parametro dove la loro natura composita
si evidenzia), ma quanto a rigidità (modulo elastico)
l'armatura fibrosa tende a irrigidire notevolmente la
matrice metallica. Siccome Al è basso fondente e bagna
abbastanza bene (non è viscoso, non cristallizza o altro) è
perfetto per fare compositi armati
ad es. esiste da tanti anni l'"alluminio saffil", armato con
tappetini o filati di fibra di corindone o di zirconia.

MINCHIA! La mia vecchia idea, realizzata!

si ma è vecchia pure la "loro" eh, c'è già, datata, sul mio
greenwood degli anni 80.

Post by Wakinian Tanka
Quanto avrei voluto avere un laboratorio adatto per fare queste cose!
Sigh...
Chissa' se ha le proprieta' meccaniche che immaginavo di ottenere: durezza, insieme a tenacita' e resilienza.

assolutamente si, moduli elastici pazzeschi e rigidità
tipica della fibra (eventualmente, se si vuole, anche
ANISOTROPI come tutti i sistemi armati), e plasticità e
deformabilità dei metalli.
In più si lacerano a fatica, assorbono una quantità di
energia notevole on failure etc.

L'unica cosa che imho non migliora troppo è la durezza
superficiale e la resistenza all'usura (la fibra da sola,
messa a nudo per logorio della matrice, non ha certamente la
durezza del corindone cristallino, imho somiglia più
all'amianto, si sfalda e si logora).

Ma se uno vuole potrebbe magari disperdere dei cristalli
granulosi come si fa per le lame diamantate.

Post by Wakinian Tanka
...

Post by Soviet_Mario
Qualcuno aveva scritto in un 3D che misurando la
condicibilità di Al a sfioramento senza pressione aveva
rilevato zero, isolante puro. Su Al anodizzato

Esatto, l'avevo scritto io: Al anodizzato non conduce toccandone la superficie con i puntali di un tester. Cavolo, ma puoi fare anche tu la prova!

dovrei andare a cambiare le batterie al tester.
PRobabilmente sono marcite dentro e l'elettrolita avrà
mangiato gli elettrodi "cinesi" :)

Post by Wakinian Tanka
Ciao.
--
Wakinian Tanka

[Elio Fabri]

In realtà la mia domanda sarbbe OT, ma visto che vi siete tanto
entusiasmati, mi vorreste spiegare come si farebbe a recuperare energia
con codesti freni?
Pensate che basti un disco conduttore?

[Wakinian Tanka]

Post by Elio Fabri
In realtà la mia domanda sarbbe OT, ma visto che vi siete tanto
entusiasmati,

:-)

Post by Elio Fabri
mi vorreste spiegare come si farebbe a recuperare energia
con codesti freni?
Pensate che basti un disco conduttore?

La mia idea era di usarli come disco di Faraday con dei contatti striscianti nella parte radiale inferiore e superiore del disco, in corrispondenza del magnete.
Penso che tu abbia capito. Ora mi dirai che l'effetto e' troppo piccolo perche' (infatti) non ho fatto i conti :-)

--
Wakinian Tanka

[Soviet_Mario]

Post by Wakinian Tanka

Post by Elio Fabri
In realtà la mia domanda sarbbe OT, ma visto che vi siete tanto
entusiasmati,

:-)

Post by Elio Fabri
mi vorreste spiegare come si farebbe a recuperare energia
con codesti freni?
Pensate che basti un disco conduttore?

azz ... ci ha sgamato subito :)

Post by Wakinian Tanka
La mia idea era di usarli come disco di Faraday con dei contatti striscianti nella parte radiale inferiore e superiore del disco, in corrispondenza del magnete.
Penso che tu abbia capito. Ora mi dirai che l'effetto e' troppo piccolo perche' (infatti) non ho fatto i conti :-)

penso che voglia dire che per pescare corrente e recuperarla
servirebbero delle bobine rotanti avvolte su un rotore e
orientate in modo che vari il flusso concatenato, e non un
mero disco monolitico (in cui le correnti indotte si
chiudono dentro il disco e scaldano soltanto).

Frenare frena : abbiamo a scuola un pendolo in rame che
passa a sfioro tra le espansioni polari di un magnete a "C"
tipo elettrocalamita, che in una sola passata prende una
frenata da paura.

Post by Wakinian Tanka
--
Wakinian Tanka

[Elio Fabri]

Post by Soviet_Mario
penso che voglia dire che per pescare corrente e recuperarla
servirebbero delle bobine rotanti avvolte su un rotore e orientate in
modo che vari il flusso concatenato, e non un mero disco monolitico
(in cui le correnti indotte si chiudono dentro il disco e scaldano
soltanto).

Esattamente.
In sostanza, per avere un recupero di energia decente, hai bisogno di
un generatore serio, e vedo difficile montarlo al posto dei freni.

Post by Soviet_Mario
Frenare frena : abbiamo a scuola un pendolo in rame che passa a
sfioro tra le espansioni polari di un magnete a "C" tipo
elettrocalamita, che in una sola passata prende una frenata da
paura.

Certo (è un appareccho ben noto, e ce ne sono altri, per es. un
magnete cilindrico (al neodimio) che scende lentissimo in un tubo
conduttore di diametro poco superiore.
Il problema dei freni e.m. è che producono un'accelerazione proporz.
alla velocità del veicolo, quindi sono violenti ad alta velocità, ma
pessimi quando il veicolo va piano.
Immagino che a questo ci siano rimedi possibili: quello che ho detto è
vero se come carico metti una resistenza costante.
Con l'elettronica si può fare di tutto...
Però non ho nessuna informazione circa soluzioni pratiche, né come
semplici freni, né tanto meno come recupero d'energia.

Ho un ricordo di quando andavo all'università, a Roma.
C'erano delle nuove vetture, usate sulla "circolare rossa" (esterna)
che avevano appunto un freno eletromagnetico.
Credo che non facesse altro che staccare il motore elettrico dalla
linea e chiuderlo su un robusto carico.
Quando possibile mi mettevo vicino al conducente per vedere come
manovrava :-)
Purtroppo però non ricordo altro.

[Soviet_Mario]

Post by Elio Fabri

Post by Soviet_Mario
penso che voglia dire che per pescare corrente e recuperarla
servirebbero delle bobine rotanti avvolte su un rotore e
orientate in
modo che vari il flusso concatenato, e non un mero disco
monolitico
(in cui le correnti indotte si chiudono dentro il disco e
scaldano
soltanto).

Esattamente.
In sostanza, per avere un recupero di energia decente, hai
bisogno di
un generatore serio, e vedo difficile montarlo al posto dei
freni.

Post by Soviet_Mario
Frenare frena : abbiamo a scuola un pendolo in rame che
passa a
sfioro tra le espansioni polari di un magnete a "C" tipo
elettrocalamita, che in una sola passata prende una
frenata da
paura.

Certo (è un appareccho ben noto, e ce ne sono altri, per es. un
magnete cilindrico (al neodimio) che scende lentissimo in un
tubo
conduttore di diametro poco superiore.
Il problema dei freni e.m. è che producono un'accelerazione
proporz.
alla velocità del veicolo, quindi sono violenti ad alta
velocità, ma
pessimi quando il veicolo va piano.

mmm interessante, non ci avevo mai pensato.
Tuttavia ammetto che la cosa in realtà mi sembri più
positiva che negativa (a patto di avere anche un ABS).

Post by Elio Fabri
Immagino che a questo ci siano rimedi possibili: quello che
ho detto è
vero se come carico metti una resistenza costante.
Con l'elettronica si può fare di tutto...
Però non ho nessuna informazione circa soluzioni pratiche,
né come
semplici freni, né tanto meno come recupero d'energia.

so che esistono ma nemmeno io so come siano implementati.
E nemmeno so quanta frazione dell'energia recuperino davvero
(ci sono anche altre perdite nell'immagazzinamento della
carica, anzi forse la parte elettrochimica è persino meno
efficace di quella puramente elettrica-elettronica)

Post by Elio Fabri
Ho un ricordo di quando andavo all'università, a Roma.
C'erano delle nuove vetture, usate sulla "circolare rossa"
(esterna)
che avevano appunto un freno eletromagnetico.
Credo che non facesse altro che staccare il motore elettrico
dalla
linea e chiuderlo su un robusto carico.

ah interessante, quindi non freni veri e propri, ma il
"freno motore".
Ma nel caso che citi, nn si recupera energia, se ho capito
bene. Sia per accelerare sia per frenare (accelerare al
contrario) si CONSUMA ... o non ho capito ?

In un'auto elettrica con motori indipendenti su ciascuna
ruota praticamente sarebbe come avere l'ABS integrato. O se
non proprio su ogni ruota, almeno a livello di ciascun albero.

Post by Elio Fabri
Quando possibile mi mettevo vicino al conducente per vedere
come
manovrava :-)
Purtroppo però non ricordo altro.

[Wakinian Tanka]

Post by Soviet_Mario

Post by Wakinian Tanka

Post by Soviet_Mario
ad es. esiste da tanti anni l'"alluminio saffil", armato con
tappetini o filati di fibra di corindone o di zirconia.

MINCHIA! La mia vecchia idea, realizzata!

si ma è vecchia pure la "loro" eh, c'è già, datata, sul mio
greenwood degli anni 80.

Allora mi sa che e' piu' vecchia la loro :-)

Post by Soviet_Mario

Post by Wakinian Tanka
Quanto avrei voluto avere un laboratorio adatto per fare queste cose!
Sigh...
durezza, insieme a tenacita' e resilienza.

assolutamente si, moduli elastici pazzeschi e rigidità
tipica della fibra (eventualmente, se si vuole, anche
ANISOTROPI come tutti i sistemi armati), e plasticità e
deformabilità dei metalli.
In più si lacerano a fatica, assorbono una quantità di
energia notevole on failure etc.

Caspita, ma perche' allora non se ne sente parlare come materiale tecnologico, tipo per aerei?

--
Wakinian Tanka

[Soviet_Mario]

Post by Wakinian Tanka

Post by Soviet_Mario

Post by Wakinian Tanka

Post by Soviet_Mario
ad es. esiste da tanti anni l'"alluminio saffil", armato con
tappetini o filati di fibra di corindone o di zirconia.

MINCHIA! La mia vecchia idea, realizzata!

si ma è vecchia pure la "loro" eh, c'è già, datata, sul mio
greenwood degli anni 80.

Allora mi sa che e' piu' vecchia la loro :-)

Post by Soviet_Mario

Post by Wakinian Tanka
Quanto avrei voluto avere un laboratorio adatto per fare queste cose!
Sigh...
durezza, insieme a tenacita' e resilienza.

assolutamente si, moduli elastici pazzeschi e rigidità
tipica della fibra (eventualmente, se si vuole, anche
ANISOTROPI come tutti i sistemi armati), e plasticità e
deformabilità dei metalli.
In più si lacerano a fatica, assorbono una quantità di
energia notevole on failure etc.

Caspita, ma perche' allora non se ne sente parlare come materiale tecnologico, tipo per aerei?

beh, l'F-22, l'F-35 e il Su-57 sono strafatti di compositi
(fibra di carbonio più che minerali cmq, conta la leggerezza
meno l'incombustibilità ... e tra l'altro per le cariche
statiche una fibra conduttiva è meglio).


quanto all'uso, a quali componenti penseresti ? Sono
abbastanza usati in cose strutturali (telai di bici,
strutture anche tensili e strutture portanti leggere).
Ma ad es. in parti come le pali di turbina conviene usare
ancora metalli monolitici e a grana cristallina
perfettamente modulata, perché i classici compositi spesso
sono meno refrattari come insieme.
A T molto alte non è detto né che i coefficienti di
dilatazione rimangano compatibili (il più delle fibre si
dilata meno del metallo base), né che la matrice rimanga
sufficientemente solida.
Cmq in strutture di fusoliere sono usati eccome. Credo che
anche il nuovo Airbus megagalattico userà ton di fibra di
carbonio. Però penso che per usi a T moderate i compositi
fibra+resina siano più facili da gestire di quelli a legante
metallico. Anche come manifattura una cosa è creare una
vetroresina su calco (bastano spruzzatori e un domani
stampanti 3D che dispongano le armature), altro è creare le
casseforme in cui colare il metallo e rispettare le
tolleranze dimensionali. In particolare in parti snelle
diventa molto complicato avere al contempo una sufficiente
densità dell'armatura ed un buon riempimento con la colata,
persino se fatta sotto vuoto a valle o in pressione a monte.

Infine : le resine attuali non hanno neppure tanto da
invidiare al metallo. Dove difettano in tenacia, guadagnano
in forza d'adesione alla fibra.
L'adesione alla fibra nei classici compositi metallo/fibra
limita abbastanza le combinazioni utili.
Ad es. immaginerei che l'affinità di Al e fibra di carbonio
sia molto modesta. Questo è male per la frattura resiliente,
perché riduce il cosiddetto "lavoro di pull-out".

Invece le resine epoxy (o anche poliuretaniche) hanno una
buona affinità, in particolare per armature di bocca più
buona come il kevlar e altre arammidi. E restando in
aeronautica, la matrice in resina è ancora PIU' leggera di
quella in alluminio.

Cmq boh bisognerebbe fare qualche ricerca ulteriore per
vedere l'attuale penetrazione dei compositi di metallo armato.

Post by Wakinian Tanka
--
Wakinian Tanka

[Wakinian Tanka]

...

Post by Soviet_Mario

Post by Wakinian Tanka
Caspita, ma perche' allora non se ne sente parlare come materiale
tecnologico, tipo per aerei?

beh, l'F-22, l'F-35 e il Su-57 sono strafatti di compositi
(fibra di carbonio più che minerali cmq, conta la leggerezza
meno l'incombustibilità ... e tra l'altro per le cariche
statiche una fibra conduttiva è meglio).

Anche dopi parli di compositi in generale, ma io parlavo di /quel/ composito che hai menzionato: fibra di Al203 in matrice di Al. (Oppure AlN in matrice di Al. Oppure TiN in matrice di Ti. Insomma metallo-composto di quel metallo).

--
Wakinian Tanka

[Soviet_Mario]

Post by Wakinian Tanka
...

Post by Soviet_Mario

Post by Wakinian Tanka
Caspita, ma perche' allora non se ne sente parlare come materiale
tecnologico, tipo per aerei?

beh, l'F-22, l'F-35 e il Su-57 sono strafatti di compositi
(fibra di carbonio più che minerali cmq, conta la leggerezza
meno l'incombustibilità ... e tra l'altro per le cariche
statiche una fibra conduttiva è meglio).

Anche dopi parli di compositi in generale, ma io parlavo di /quel/ composito che hai menzionato: fibra di Al203 in matrice di Al. (Oppure AlN in matrice di Al. Oppure TiN in matrice di Ti. Insomma metallo-composto di quel metallo).
--
Wakinian Tanka

https://en.wikipedia.org/wiki/Metal_matrix_composite

vedi ad es. applications.

Nota (mia) la pagina non distingue l'armatura continua o
discontinua, sicché accorpa nella stessa categoria (tutta
basata sulla MATRIX continua) sia le armature fibrose, sia
le guarniture con cristalli sfusi (ad es. Vidia o SiC in
matrice di cobalto per punte e coltelli di fresa).

Imho questa classificazione relativamente chimica è
meccanicamente inconsistente però, e tendo a considerare
come profondamente distinte le dispersioni di fibre continue
(isotrope o anisotrope) dalle dispersioni di cristalli
granulari. La prima categoria vede l'armatura (vera e
propria) contribuire al modulo elastico e all'energia
assorbita nelle deformazioni e lacerazioni.
La seconda categoria vede la fase dispersa contribuire
"solo" alla durezza superficiale e alla resistenza
all'abrasione dinamica (anzi conferisce potere abrasivo).

Anche le matrici scelte sono diverse : nel primo caso si
possono anche usare metalli teneri, basso fondenti e ben
colabili, nelle seconde è la matrice a fornire praticamente
tutta la coesione (da cui la scelta ad es. del cobalto per
le punte, che è estremamente resistente di suo).

Cmq boh non ho eccessiva voglia di approfondire. Hai provato
a cercare la vecchia "saffil" ?

[Wakinian Tanka]

...

Post by Soviet_Mario
Nota (mia) la pagina non distingue l'armatura continua o
discontinua, sicché accorpa nella stessa categoria (tutta
basata sulla MATRIX continua) sia le armature fibrose, sia
le guarniture con cristalli sfusi (ad es. Vidia o SiC in
matrice di cobalto per punte e coltelli di fresa).
Imho questa classificazione relativamente chimica è
meccanicamente inconsistente però, e tendo a considerare
come profondamente distinte le dispersioni di fibre continue
(isotrope o anisotrope) dalle dispersioni di cristalli
granulari. La prima categoria vede l'armatura (vera e
propria) contribuire al modulo elastico e all'energia
assorbita nelle deformazioni e lacerazioni.
La seconda categoria vede la fase dispersa contribuire
"solo" alla durezza superficiale e alla resistenza
all'abrasione dinamica (anzi conferisce potere abrasivo).

Non sono sicuro che cambi solo la durezza e l'abrasione nel caso di particelle ceramiche e matrice metallica. Comunque ci sono armature discontinue che sono fatte con "whyskers" cioe' piccole fibre, che conferiscono anche resistenza e tenacita'.
...

Post by Soviet_Mario
Cmq boh non ho eccessiva voglia di approfondire. Hai provato
a cercare la vecchia "saffil" ?

Con quel nome trovo solo le fibre di allumina, non il composito.

--
Wakinian Tanka

[Soviet_Mario]

Post by Wakinian Tanka
...

Post by Soviet_Mario
Nota (mia) la pagina non distingue l'armatura continua o
discontinua, sicché accorpa nella stessa categoria (tutta
basata sulla MATRIX continua) sia le armature fibrose, sia
le guarniture con cristalli sfusi (ad es. Vidia o SiC in
matrice di cobalto per punte e coltelli di fresa).
Imho questa classificazione relativamente chimica è
meccanicamente inconsistente però, e tendo a considerare
come profondamente distinte le dispersioni di fibre continue
(isotrope o anisotrope) dalle dispersioni di cristalli
granulari. La prima categoria vede l'armatura (vera e
propria) contribuire al modulo elastico e all'energia
assorbita nelle deformazioni e lacerazioni.
La seconda categoria vede la fase dispersa contribuire
"solo" alla durezza superficiale e alla resistenza
all'abrasione dinamica (anzi conferisce potere abrasivo).

Non sono sicuro che cambi solo la durezza e l'abrasione nel caso di particelle ceramiche e matrice metallica. Comunque ci sono armature discontinue che sono fatte con "whyskers" cioe' piccole fibre, che conferiscono anche resistenza e tenacita'.

alura ... quel che conta in senso sostanziale, nelle fibre,
non è tanto la continuità "topologica", ma molto il "fattore
di forma" e la densità di fibre

Mi spiego : in una fune venduta al metro, hai delle matasse
lunghe anche km, ma i sinfoli refoli non sono certamente
lunghi tanto (e all'interno le fibre di cellulosa sono
ancora parecchio più corte).
Tuttavia, ad ogni livello di intreccio, il fattore di forma
dell'elemento è sufficientemente anisotropo che la forza di
attrito per SFILARLO supera la resistenza allo strappo del
singolo elemento, e in questa condizione è esattamente come
se fosse continuo perché non è sfilabile. E' come un bullone
avvitato per una profondità tale che si strappa prima la
sezione della vite che non la rottura di tutti i filetti.

La matrice a cristalli granulari ha dei fattori di forma
della fase dispersa tali che ciascun elemento viene
sollecitato singolarmente, come se fosse isolato, e non
collabora coi vicini.

Invece coi "baffi", se sono lunghi e magari non proprio
rettilinei né lisci superficialmente, realizzano un feltro
abbastanza intrecciato che diventa collaborante.
Poi sicuramente esisteranno scenari "grigi" dove la
collaborazione è parziale.

I compositi sono incasinati da classificare perché possono
avere vari livelli di struttura dalla nano a micro a meso scala.

Post by Wakinian Tanka
...

Post by Soviet_Mario
Cmq boh non ho eccessiva voglia di approfondire. Hai provato
a cercare la vecchia "saffil" ?

Con quel nome trovo solo le fibre di allumina, non il composito.

uhm, allora forse il marchio riguardava solo le fibre :\

Post by Wakinian Tanka
--
Wakinian Tanka

[Tarantola]

Post by Soviet_Mario

Post by Wakinian Tanka
Esistono leghe metalliche dure almeno quanto l'acciaio comune ed
elettricamente conduttive almeno quanto l'alluminio?

dure nel senso di "resistente alla penetrazione statica"

A me era vento in mente Bossi, a te Rosy Bindi...