Как сделать уголь: Делаем древесный уголь своими руками в бочке – Умельцы.ру

Поэтому я решил пойти по двум направлениям поисков, которые могли привести к топливу, альтернативному каменному углю. Попробовал работать с бытовым газом (газовыми горнами), и пытался получить свой древесный уголь, так как его покупка стоила бы мне больших денег. Помогло то обстоятельство, что у меня фруктовые деревья были в достаточном количестве. Мои соседи по даче начали активно строить коттеджи, для этого они освобождали строительные площадки, вырубая и выкорчевывая десятки деревьев, и с радостью отдавая их мне. Однако после изучения вопроса по углю мне стало известно, что для пережога дрова со свежесрубленных деревьев не походят – нужна древесина, хорошо высушенная. Поэтому в качестве теста я начал жечь обрезки просушенных липовых досок – по случаю их у меня оказалось предостаточно.

Как получить древесный уголь в домашних условиях

Что касается производительности и расхода дров: я использую 3 бочки, первая служит для сжигания угля, две другие бочки – для готовых наколотых чурочек (когда ими наполняю бочку, то ее потряхиваю). Так я получаю относительную норму дров на одну партию угля.

Схема аппарата для производства угля

Для продвинутых-аппарат для производства древесного угля

Древесный уголь: как сделать в домашних условиях и схема бизнеса

Древесный уголь является естественным биотопливом, которое можно использовать в разных сферах деятельности. В чём же преимущества древесного угля?

• не содержит фосфора и серы;
• не оказывает негативного воздействия на атмосферу;
• имеет большую теплотворную способность;
• сгорает полностью;
• является возобновляемым ресурсом.

Тем, кто уже сталкивался с необходимостью приобретения древесного угля, известно, что стоит этот вид топлива весьма недёшево. Поэтому в целях минимизации затрат можно изготовить древесный уголь своими руками. При изготовлении древесного угля могут быть использованы как твёрдые породы древесины (бук, дуб, береза и т.п.), так и мягкие (осина, ольха, тополь и др.). От исходного сырья зависит и качество топлива: из твердых сортов получаею уголь марки А, из мягких – марки Б.

Как сделать древесный уголь в яме

Этот способ использовали наши предки. Так что самому изготовить уголь будет просто. Для начала необходимо выкопать небольшую яму.  Яму делают в виде цилиндра, следя за вертикальностью стенок. При диаметре в 75-80см и глубине 50см получают примерно два мешка угля.

Дно ямы нужно утрамбовать (можно ногами) чтобы грунт не перемешивался с готовым продуктом. Затем в яме разводят костер (используйте мелкие ветки, сухую бересту и т.п., но никакой «химии»). Постепенно добавляйте в огонь сухие тонкие ветки или дрова, нужно чтобы все дно было покрыто горящими дровами. Когда костёр хорошо разгорится, приступаем непосредственно к выжигу древесного угля: добавляем подготовленные дрова.

Важно! Дрова для древесного угля должны быть без коры. Она сильно дымит, а уголь из нее низкого качества. Чтобы было удобнее пользоваться топливом,  можно нарезать дрова на «порционные» куски. Размеры подбирайте самостоятельно, но более 30см использовать нежелательно.

Постепенно,  по мере прогорания одних дров, сверху укладываем свежие, периодически шевеля их длинным шестом – дрова должны лежать плотно.  И так до тех пор, пока яма не заполнится доверху. Как долго длится выжиг, зависит и от размеров дров, и от их плотности (древесина твердых сортов прогорает дольше, но уголь получается лучшего качества), и от влажности воздуха. Чтобы заполнить яму указанного размера уходит не менее 3-х часов.

Заполненную яму нужно накрыть зеленой  травой или листьями, сверху присыпать слоем земли и хорошенько утрамбовать. В этих условиях изготовленный древесный уголь будет остывать около двух суток, после чего нужно его просеять и расфасовать. После всех этих процедур уголь полностью готов к использованию.

В этом видео наглядно продемонстрирована эта технология, доставшаяся нам от предков, но пережигают здесь большие куски. Времени на это уходит больше. Дымят дрова сильно из-за того, что кора не очищена. Попробуйте повторить процесс, но без коры и сравните.

Как сделать древесный уголь в бочке

Еще один способ самостоятельного изготовления древесного угля. Вам понадобится толстостенная металлическая бочка. Размер подбираете в зависимости от количества угля, который хотите сделать за один заход (если бочка большая, понадобится много времени чтобы ее заполнить).  Емкости из-под химии ни при каких условиях использовать нельзя, если в емкости хранились нефтепродукты, ее нужно выжечь и использовать только чистую.

Есть два способа изготовления угля в бочке. В первом внутри нее разводится огонь и тогда сам процесс ничем не отличается от получения угля в яме. Только если используете большую емкость (100-200 литров) чтобы уложенные сверху дрова не «задавили» огонь, на дно ставите стоя шесть кирпичей (желательно огнеупорных). Между ними разводите костер, аккуратно подгружаете дрова до тех пор, пока угли почти не покроют кирпичи. Потом на кирпичи ставите решетку и уже следующие партии поленьев закладываете на нее. Эту древесину укладываете рядами плотно. Заполнив бочку доверху, ждете, пока на поверхности не появятся языки пламени, после чего накрываете листом железа, оставив небольшую щель. Для ускорения процесса в проделанное в нижней части отверстие можно подавать воздух, например, из пылесоса, но вполне можно обойтись и без этого. Дрова горят, а вы следите за цветом дыма. Как только он станет сизым, бочку нужно закрыть герметично и оставить в таком состоянии до полного остывания. После чего снять крышку и вынуть готовые угли.

Во втором варианте бочку, наполненную доверху плотно уложенной древесиной, накрываем негорючей крышкой. Закрывать нужно почти герметично. Отверстия должны быть (для выхода газов), но небольшие, так как температуру внутри нужно довести до 350^оС. Ставим бочку на платформу, изолированную от земли. В простейшем варианте это несколько кирпичей, уложенных на лист металла. Между этих кирпичей разводим костер, на котором «греем» бочку. Через какое-то время начинается процесс окисления дров (горение) и начинает выходить газ. После того как выход газов прекратился, еще некоторое время оставляете емкость на костре  (чтобы можно было ориентироваться, скажем, что на то чтобы пережечь 20-литровую емкость с дровами в уголь может понадобиться 2-2,5 часа). После чего снимаем бочку с огня и заделываем имеющиеся в крышке отверстия. Оставляем до полного остывания. Открыв бочку, имеем некоторое количество древесного угля, который вы сделали своими руками. Приятно…

Простой способ сделать древесный уголь самому

Если у вас есть печь на дровах, вам никакие специальные устройства не нужны: во-первых, можно выбирать прогоревшие, но не развалившиеся угли красного цвета и опускать их в емкость с хорошо пригнанной крышкой. Желательно чтобы это была большая керамическая бадья, но можно приспособить и ведро или небольших размеров бочку. Помните только, что при использовании металлических емкостей нельзя забывать о пожарной безопасности, да и  обжечься можно. Крышка должна быть закрыта до полного остывания угля. После того как все остыло,  уголь у вас уже есть.

Чтобы угля было больше, можно после того как закладка дров хорошо разгорятся, закрыть дверцы и поддувала, задвинуть заслонки, дать минут 15 на перегорание, а затем выгрести угли в герметичную емкость. Результат получается более весомый, но и способ более рискованный.

Производство древесного угля как бизнес

Если производство  древесного угля вы рассматриваете как бизнес, то ямой и бочкой обойтись не получится: объемы не те, времени уходит много. Придется закупать оборудование для производства древесного угля. Понадобится:

• печь для выжига угля;
• весы, мешки для древесного угля и фасовочное оборудование;
• источник или генератор электроэнергии;
• средства для измельчения дров (бензопилы, устройства для колки дров и т.п.).

Траты немалые, но  можно сэкономить на помещении: производство размещается на открытой площадке. На старте обойтись можно одной печью, но для выхода на серьезные мощности нужно рассматривать цепочку печей, так как процесс достаточно длительный: сначала загрузка  древесины и ее сушка, затем обжиг, остывание и выгрузка продукции. Более серьезная установка содержит отдельные емкости – реторты, в которые загружается сырье. Реторт может быть несколько: пока в одной древесина сушится, в другой уголь выжигается, третья остывает, следующая разгружается и загружается (подробнее смотрите тут). Такая цепочка предусматривает круглосуточный режим работы.

Самостоятельное изготовления печи для выжига угля выглядит проблематично: даже самые простые конструкции далеко не элементарны, работать придется с толстостенным металлом, сварка должна быть качественной. Для примера вот чертёж печи для древесного угля под названием УВП-5Б, разработанный ЦНИИМЭ.

Более простой выглядит эта разработка ЦНИИМЭ. Их переносная углевыжигательная печь отличается лаконичностью и неплохой производительностью, но для этого требуется соблюдение всех пропорций.

В общем, как бизнес производство древесного угля — не самый простой вариант, но достаточно перспективный и при правильной организации доходный: спрос стабильно растет, цены на хорошее топливо высокие. Причем даже отходы и не кондиционную продукцию (крошку и мелкий уголь) можно перерабатывать в топливные брикеты.

Выводы. Простейшие способы сделать древесный уголь в домашних условиях общедоступны: требуются по большому счету сухие дрова (даже нетолстые ветки  и сухостой подойдет),  небольшой участок земли и/или металлическая бочка с крышкой. Если же рассматривать производство древесного угля как бизнес, то предстоят немалые затраты. Но изготавливать древесный уголь можно из любых пород древесины, даже из отходов деревообрабатывающей промышленности: обрезков и некондиционных остатков. Пустить в ход можно даже опилки, сформовав предварительно пелеты. Некоторая часть продукции, выходящей из печи, не соответствует стандартам, но и отсев древесного угля можно превращать в хорошее топливо при помощи технологии брикетирования.  В общем, несмотря на трудности, это достаточно перспективный вид деятельности.

как сделать активированный уголь — Живучий.рф

Главная > статьи на тему выживания > выживание в дикой природе > как сделать активированный уголь 

Что такое активированный уголь?

 Первым делом надо разобраться, что же это такое активированный уголь?
Активированный уголь это пористое вещество, абсорбент, получаемое из различных углеродосодержащих материалов органического происхождения, то-есть древесного угля, скорлупы грецких, лесных, кокосовых орехов, каменноугольного кокса, нефтяного кокса. Нас интересует конечно же самый простой, доступный и чистый продукт. Поэтому далее речь пойдет только об активированном угле, который можно получить из древесины.

Для чего используется активированный уголь?

 Активированный уголь применяется в медицине и производстве. В медицине используется при различных кишечных расстройствах, помогает справится со многими видами отравлений или по крайней мере существенно снизить вредное воздействие токсинов на организм (в том числе алкоголя, химических и радиоактивных).
 В производстве активированный уголь используется в очистных системах. Большая часть всех воздушных фильтров для противогазов, защитных масок изготавливаются с использованием активированного угля. Промышленные и домашние фильтры для очистки воды тоже делают с активированным углем.

Активированный уголь в домашних условиях

 Сделать самому активированный уголь довольно просто, но для внутреннего употребления, это конечно не лучшая затея, так как уголь можно купить в каждой аптеке. Но вот чтобы сделать уголь например для фильтрования воды или в отсутствии промышленных образцов, смастерить самому фильтр для противогаза эти знания могут пригодиться. Тем более, что цены на уголь в аптеке не маленькие и сделать большой фильтр для воды из «аптечного» угля будет дорого.

 Не важно что вы используете (банки, бочки, кастрюли, сковороды, газовую горелку или костер), принцип изготовления активированного угля в домашних или походных условиях одинаковый. Состоит из трех этапов: первый это изготовление угля, второй его «активация» и в конце сушка.

Итак, приступаем к изготовлению активированного угля.
Первый этап:
 Берем емкость, например широкую жестяную банку. Банка должна чем-то плотно закрываться. Желательно, чтобы банка была плоской, то-есть чтобы ее ширина (диаметр) был больше ее высоты. В дне банки нужно проделать несколько небольших отверстий 1-2 мм. Далее кладем в банку небольшие сухие,деревянные чурки, плотно закрываем крышкой и ставим на огонь. Деревянные чурки лучше делать из древесины не содержащей большого количества смолы, хорошо подойдет для этого береза, а вот ель и сосна будет давать много дыма и есть большая вероятность воспламенения смолы внутри банки, тогда процесс изготовления активированного угля будет загублен.
Данный этап можно назвать сухой перегонкой древесины. При этом все горючие газы (при условии плотно закрытой крышки) будут выходить в проделанные в дне банки отверстия и тут же сгорать в огне. Таким образом будет практически отсутствовать дым и запах, а значит такой способ можно в прямом смысле использовать для изготовления активированного угля в домашних условиях. А вот если вместо отверстий в дне использовать отсутствие крышки или перегонять древесину в кастрюле или сковороде, будет много дыма, так можно делать уголь только на открытом воздухе. Используя способ «без крышки» чурки лучше присыпать сухим песком, чтобы перегон проходил равномерно и древесина не воспламенялась.
Далее, когда выделение газов и пара прекратиться, следует снять банку с огня и дать остыть. Открываем крышку и видим там черный уголь, но это еще не активированный уголь.
Переходим ко второму этапу.
 Вынимаем уголь из банки и засыпаем в кастрюлю или другую банку и полностью заливаем водой. Ставим на огонь и кипятим 20-30 минут. Это и есть процесс активации, кипящая вода промывает поры древесного угля вымывая все минеральные вещества.
Третий завершающий этап.
 Выкладываем еще сырой, но уже активированный уголь опять в банку с отверстиями в дне и ставим на огонь. Просушиваем таким образом угли, теперь вместо горючего газа из пор выходит чистый водяной пар. После того, как вся влага испариться и угли остынут, всё действие можно считать завершенным. Активированный уголь готов! На вес по ощущениям такие угли практически невесомы, потому что все поры свободны.

 Хранить активированный уголь нужно в стеклянной банке, закрытой крышкой или в пластиковой герметично закрытой таре , таким образом, активность угля будет сохраняться несколько лет. А вот при доступе кислорода свойства угля теряются за несколько месяцев. 

Главная > статьи на тему выживания > выживание в дикой природе > как сделать активированный уголь 

Схожая тематика: как добыть березовый деготь, сбор березового сока, хвойная смола живица, чай из хвои, съедобные насекомые, как сделать щелок

Перейти в магазин 

Купить браслет из паракорда с носимым аварийным запасом

Как сделать древесный уголь — видео: ТОП-10 видео-инструкций

Есть несколько простых способов получения древесного угля в домашних условиях. Мы собрали подборку лучших видео-инструкций.

Как сделать древесный уголь в домашних условиях: ТОП-10 видео-инструкций

1.Видео 1: Как сделать древесный уголь на даче без затрат

2. Полная технология древесного угля в домашних условиях, видео 2

3. Древесный уголь в лесных условиях, видео 3

4. Изготовление древесного угля своими силами, видо 4

5. Печь для изготовления древесного угля , видео 5

6.Видео 6, делаем древесный уголь самостоятельно

Видео 7:

8. Производство древесного угля и возможность заработать на этом:

Видео 9: домашний процесс изготовления древесного угля

Видео 10: древесный уголь своими руками

+ Как сделать древесный уголь в домашних условиях: 2 способа

Удачи!

(Visited 318 times, 1 visits today)

loading…

Древесный уголь

ID древесного угля в Minecraft: 263:1.

Charcoal — английское название древесного угля в Майнкрафте.

Древесный уголь, в отличии от угля (Coal) нельзя выплавить в Майнкрафте из угольной руды. Не получится и сделать его путем обжига угольного блока (Block of Coal) в печи. Как и нет возможности соорудить этот блок. Кроме того, эти два вида угля не смогут объединиться в один стак. Но по «топливным» характеристикам никаких отличий нет — все идентично. Они горят 80 секунд, выполняя до 8 операций. И по этим значениям занимают четвертое место, уступая в игре Майнкрафт только ведру лавы, угольному блоку и огненному стержню.

Мала печка, да тепленька.

Поскольку древесный уголь нельзя сделать из угольной руды, как его обычного (каменного) «собрата», то и бегать по подземельям в поисках тоже никакой нужды нет. Но станет ли он от этого более доступным материалом? Может и да, а может нет.

Судите сами. Для того, чтобы сделать древесный уголь нужна любая древесина для обжига (переплавки), а также любое топливо. Таким образом, придется рубить деревья и задуматься чем топить печь. Для неё не все, но многое сгодится: от ведра с лавой и забора, до лестницы с табличкой.

Напомним, что по своим тепловым («огненным») характеристикам два вида угля ничем не отличаются. Но выбор придется сделать, хотя бы в первое время. Без использования печи в Майнкрафте много чего нельзя сделать. А уголь и тот, и другой являются вполне достойным топливом.

Сначала о том, как выглядит пример обжига, а ниже скриншот с тремя видами древесного угля. Интересно, что, находясь в рамке, древесный уголь отображается зеркально.

Чтобы сделать древесный уголь потребуется:

Любое топливо

Что можно использовать в качестве топлива

У холодной печи не согреешься.

Список не по эффективности, а в алфавитном порядке:

• ведро лавы;
• верстак;
• деревянная дверь;
• деревянная кнопка;
• деревянные инструменты;
• деревянное оружие;
• деревянные плиты;
• деревянные ступени;
• доски;
• древесина;
• древесный уголь;
• забор;
• книжный шкаф;
• ковёр;
• лестница;
• лодка;
• лук;
• люк;
• миска;
• музыкальный блок;
• огненный стержень;
• огромные грибы;
• палка;
• проигрыватель;
• саженцы;
• сундук;
• сундук-ловушка;
• табличка;
• уголь;
• угольный блок;
• удочка;
• флаг;
• шерсть.

Рецепты крафта с древесным углем

Дело мастера боится.

В этих рецептах крафта, если сравнивать с простым углем, не хватает только угольного блока. Все остальное совпадает:

И два рецепта крафта один за другим:

Огненный шар (заряд)

3

Чтобы сделать огненный шар:

Огненный порошок

1 шт.

Древесный уголь

1 шт.

Факел

4

Чтобы сделать факел надо:

Древесный уголь

1 шт.

Древесный уголь — хорошее топливо в Майнкрафте

Не хлопочи, когда нет ничего в печи.

В самом начале статьи отмечалось, что уголь и древесный уголь делят четвертое место по вполне определенным свойствам. Сравните что и сколько горит в Майнкрафте:

• ведро лавы — 1000 сек.;
• угольный блок — 800 сек.;
• огненный стержень — 120 сек.;
• уголь и древесный уголь — 80 сек.;
• доски — 15 сек;
• список можно продолжать.

Да, в качестве топлива теоретически можно использовать много чего. Но с разной эффективностью. Например, топ этого списка:

Немного остановимся на вопросах о том, что переплавляем и, что получим в итоге. Данные представлены в таблице.

Древесный уголь своими руками

Все чаще для разведения мангала или барбекю приобретаются готовые угли, но если у вас имеется много дров, из них не самым мудреным способом вы сможете сделать древесный уголь

Все чаще для разведения мангала или барбекю приобретаются готовые угли, но если у вас имеется много дров, из них не самым мудреным способом вы сможете сделать древесный уголь своими руками. По качеству он ни в чем не уступит уже готовым материалам, которые продаются в магазинах. Сам процесс и принцип переработки не сложны, вам нужно будет лишь время, чтобы не пропустить момент готовности углей. Подробности и тонкости работы в пошаговой инструкции. 

Материалы

Вам будут нужны:

• куски дерева размером примерно 5 х 5 см;
• пустая металлическая банка из-под краски;
• кострище с дровами для розжига;
• молоток и гвоздь.

Шаг 1. Подготовьте банку из-под краски к дальнейшей эксплуатации. Вам нужно будет тщательно очистить ее от остатков материала. Краска может быть токсичной и ее пусть и небольшие части на готовых углях явно не нужны. Позаботьтесь об этом. 

Шаг 2. Заготовленные древесные куски отправьте в емкость из-под краски. 
 

Шаг 3. Плотно закройте банку крышкой.
 

Шаг 4. Возьмите гвоздь и молоток и сделайте в крышке емкости одно отверстие.
 

Шаг 5. Разожгите костер и отправьте банку с кусками дерева внутри на горящие полешки. Старайтесь поставить ее так, чтобы после вам удобно было ее доставать, естественно, не голыми руками. 
 

Шаг 6. Деревянные куски внутри емкости условно должны «провариться». О начале этого процесса будет свидетельствовать струя дыма, выбивающаяся через отверстие в крышке. Дым должен выходить под давлением. Если вы поднесете к нему зажженную спичку, струя ее затушит. 
 

Шаг 7. Постепенно давление струи будет падать, а при поднесении спички в месте отверстия появится язык пламени. Как только воздух от поднесенной спички вновь перестанет загораться, можете доставать банку из костра. 
 

Шаг 8. Дайте банке время полностью остыть.
 

Шаг 9. Откройте банку и вы увидите такие же древесные угли, которые продаются в магазинах. Если у вас все получилось, емкость из-под краски можете менять на банку с плотной крышкой большего объема и заготовить больше количество углей. 

опубликовано econet.ru 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

крутых текстовых шрифтов (𝓬𝓸𝓹𝔂 🅰🅽🅳 𝖕𝖆𝖘𝖙𝖊) — LingoJam

Классные текстовые шрифты

Здравствуйте! Генератор текстовых шрифтов «крутой» разновидности. Я заметил, что люди пытались найти генератор, похожий на причудливые буквы, но в итоге оказывались на реальных сайтах font , а не на генераторах текста для копирования и вставки, подобных этому. Так что в настоящее время это в основном дубликат вышеупомянутого, но я думаю, что попытаюсь собрать еще несколько «крутых» текстовых шрифтов, таких как старый английский, и немного специализируюсь на нем.& * () и т. д.

Итак, разница в том, что эти производимые рад «шрифты» просто не появляются на вашей клавиатуре — не хватает места. В стандарте юникода определено более 100 000 символов. Это много символов. И среди этих символов есть много разных «алфавитов», некоторые из которых этот переводчик может воспроизвести.

Между прочим, тот факт, что на самом деле это не шрифты, означает, что вы можете копировать их в такие места, как instagram, facebook, twitter, tumblr и т. Д.Если бы это были просто шрифты, вы не смогли бы копировать и вставлять текст — он просто отображался бы как обычный текст, когда вы его вставляете.

Если в юникоде есть супер-крутой «шрифт», о котором вы знаете, и который в настоящее время не включен в этот конвертер, сообщите мне! Добавить новый алфавит очень легко, поэтому просто скопируйте символ и вставьте его в область комментариев, и я его увижу. Благодаря! Надеюсь, вам понравятся эти разные письменные шрифты 🙂

Edit: ознакомьтесь с instafonts.io, чтобы получить кучу более модных шрифтов, которые вы можете использовать в своей биографии в Instagram, и «создателя шрифтов», который, на мой взгляд, довольно хорош!

↓ Подробнее … ↓

Изготовление электроники из угля

Джеффри Гроссман считает, что мы неправильно смотрели на уголь. По его словам, вместо того, чтобы просто поджечь его, игнорируя молекулярную сложность этого очень разнообразного материала, мы должны использовать реальную ценность этого разнообразия и сложной химии. Уголь может стать основой для солнечных панелей, батарей или электронных устройств, говорят он и его исследовательская группа.

В качестве первой демонстрации того, что они видят как широкий спектр потенциальных высокотехнологичных применений этого традиционно низкотехнологичного материала, Гроссман, докторант Брент Келлер и научный сотрудник Никола Ферралис преуспели в создании простого электрического нагревательного устройства, которое может использоваться для размораживания окон автомобилей или крыльев самолетов или как часть биомедицинского имплантата.При разработке этого первоначального приложения они также впервые детально охарактеризовали химические, электрические и оптические свойства тонких пленок четырех различных видов угля: антрацита, лигнита и двух видов битумов. Их результаты были опубликованы в журнале Nano Letters .

«Когда смотришь на уголь как на материал, а не просто как на объект для сжигания, его химия чрезвычайно разнообразна», — говорит Гроссман, профессор Мортона и Клэр Гоулдер и семейный профессор экологических систем Департамента материаловедения и инженерии ).Он хотел задать вопрос: «Можем ли мы использовать богатство химии в таких вещах, как уголь, для создания устройств, обладающих полезными функциями?» По его словам, ответ — однозначное «да».

Оказывается, например, что природные разновидности угля без очистки или рафинирования, которые необходимы для изготовления электронных устройств из кремния, имеют диапазон электропроводности, превышающий семь порядков (десять миллионов раз). Это означает, что данная разновидность угля может по своей природе обеспечивать электрические свойства, необходимые для конкретного компонента.

Разработка процесса

По словам Гроссмана, отчасти задача заключалась в том, чтобы выяснить, как обрабатывать материал. Для этого Келлер разработал серию шагов по измельчению материала до порошка, помещению его в раствор, а затем нанесению тонких однородных пленок на подложку — необходимый шаг при изготовлении многих электронных устройств, от транзисторов до фотоэлектрических элементов.

Несмотря на то, что уголь был одним из наиболее широко используемых людьми веществ на протяжении веков, его основные электронные и оптические свойства никогда не изучались с точки зрения современных устройств.

«К материалу никогда раньше не подходили подобным образом, — говорит Келлер, который выполнил большую часть работы в рамках своей докторской диссертации в DMSE, — чтобы выяснить, каковы свойства и какие уникальные особенности могут быть». Для этого он разработал метод изготовления тонких пленок, которые затем можно было детально протестировать и использовать для изготовления устройств.

Даже эта новая, подробная характеристика, которую они провели, — лишь верхушка большого айсберга, говорят ученые.Выбранные четыре разновидности — это лишь некоторые из сотен существующих, и все они, вероятно, имеют существенные различия. А подготовка и испытания образцов с самого начала были необычным процессом для материаловедов. «Обычно мы хотим производить материалы с нуля, тщательно комбинируя чистые материалы в точных соотношениях», — говорит Ферралис, также из DMSE. Однако в данном случае процесс включает «выбор из огромной библиотеки материалов», каждый со своими различными вариациями.

Использование сложности природы

В то время как уголь и другие ископаемые виды топлива долгое время использовались в качестве сырья для химической промышленности, производя все, от пластмасс до красителей и растворителей, традиционно с этим материалом обращались так же, как и с другими видами сырой руды: что-то, что нужно переработать до основных компонентов, атомов , или простые молекулы, которые затем рекомбинируют, чтобы получить желаемый материал.Использование химического состава, предоставленного природой, таким, какой он есть, — это новый необычный подход. И исследователи обнаружили, что, просто регулируя температуру, при которой обрабатывается уголь, они могут настроить многие оптические и электрические свойства материала на точно желаемые значения.

Простое нагревательное устройство, созданное командой в качестве доказательства принципа, обеспечивает сквозную демонстрацию того, как использовать материал, от измельчения угля до нанесения его в виде тонкой пленки и превращения в функциональное электронное устройство.Теперь, по их словам, благодаря дальнейшим исследованиям открываются двери для широкого круга потенциальных приложений.

Большим потенциальным преимуществом нового материала, по словам Гроссмана, является его низкая стоимость, проистекающая из изначально дешевого основного материала в сочетании с простой обработкой раствора, что обеспечивает низкие производственные затраты. Например, большая часть расходов, связанных с кремнием для чипов или графеном, связана с очисткой материалов. Диоксид кремния, сырье для кремниевых чипов, дешев и доступен в большом количестве, но в очень изысканной форме, необходимой для электроники (обычно 99.Чистота 999% или более) не является. Использование порошкообразного угля может дать значительное преимущество во многих областях применения благодаря возможности настройки его свойств, высокой проводимости, а также прочности и термической стабильности.

Предоставлено Массачусетский Технологический Институт

Этот рассказ переиздан с разрешения MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), популярный сайт, на котором освещаются новости об исследованиях, инновациях и обучении MIT.

Ссылка : Изготовление электроники из угля (2016, 19 апреля) получено 15 декабря 2020 с https: // физ.org / news / 2016-04-electronics-Coal.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Как на самом деле образуются бриллианты? (Не из угля!)

Алмазы возглавляют список по шкале твердости Мооса и являются одними из самых ценных драгоценных камней на планете, не считая того, что алмазный картель Де Бирс контролирует цену.Помимо приятных подарков вашей второй половинке, эти камни очень полезны в различных отраслях промышленности. Итак, как они сделаны? Подсказка: это не из угля.

Как они образуются

Сам по себе углерод не может образовывать алмазы под поверхностью Земли. Для образования подземного углерода около 100 миль (160 км) под поверхностью Земли необходимо подвергнуть воздействию огромной температуры и давления. И уголь, и алмаз в основном состоят из углерода, но их химическая структура значительно отличается.

Уголь образуется из сильно загрязненного углерода, который часто содержит такие элементы, как кислород, селен, водород, азот и сера. Алмаз, с другой стороны, требует очень чистого источника углерода, любой дефект чистоты может привести к изменению цвета алмаза или его нежелательности.

Когда почти чистые источники углерода, такие как углекислый газ, оказываются в ловушке глубоко под поверхностью Земли, почти создаются условия для образования алмазов. Приблизительно 725000 фунтов на квадратный дюйм (5000 МПа) необходимо, чтобы вдавить углерод в прочную решетку алмаза, имеющую 3-кратную симметрию.Температура также должна достигать около 2200˚F (1204˚C).

[Источник изображения: Pixabay ]

Алмазы начинают формироваться при соблюдении этих условий. Атомы углерода начинают связываться с четырьмя другими атомами углерода, что создает правильную решетку и является источником силы алмаза. После того, как алмаз создан, следующий шаг — путешествие из глубин Земли до поверхности, которую нужно добыть и найти.

Как они выходят на поверхность

Большинство алмазов, обнаруженных сегодня, были вынесены на поверхность в результате извержений вулканов, часто сильных по своей природе.Ученые считают, что процесс их перемещения с места образования на поверхность произошел бы за пару часов. Для этого потребовалось бы извержение вулкана со скоростью около 30 миль в час, а затем выброс алмазов по поверхности. Основная причина, по которой ученые считают, что процесс мог бы происходить с такой скоростью, заключается в том, что если бы алмазы подвергались воздействию интенсивной лавы в течение длительных периодов времени, то по пути наверх они бы превратились в графит.

После того, как извержения вулканов вынесли алмазы на поверхность, они стали содержаться в материале, называемом кимберлитом.По сути, это остывшая вулканическая порода. Когда они запечатаны внутри кимберлита, они могут сохранять свою естественную твердую и чистую форму.

Один из аспектов создания алмазов, который исследователи до сих пор не могут понять, — это то, сколько времени требуется для их естественного образования. Поскольку точные условия образования природного алмаза практически невозможно воспроизвести в лаборатории, лучшим методом определения является углеродное датирование. Таким образом, датирование алмазов привело к оценке от сотен миллионов до миллиардов лет.

Процесс формирования алмаза вместе с некоторыми фактами об алмазах более простыми изложены в инфографике ниже.

[Источник изображения: Клуб с коротким рукавом и галстуком ]

Синтетические алмазы

Синтетические алмазы выращиваются в среде, которая искусственно воспроизводит давление и температуру окружающей среды естественного образования алмаза. Есть два основных способа изготовления синтетических алмазов: один с использованием давления и температуры, а другой с использованием химикатов.

[Источник изображения: Pixabay ]

HPTP или высокое давление и высокая температура — основной метод производства синтетических алмазов. Кусок графита помещается в камеру высокого давления. Затем давление в камере повышается до 725 000 фунтов на кв. Дюйм и температура превышает 2200 ° F. В течение нескольких дней после воздействия этой среды может образоваться алмаз. Чтобы запустить реакцию, ученым нужно добавить в графит небольшое количество раствора металла. Из-за этого добавленного раствора алмазы, полученные этим методом, не так чисты и используются в промышленных целях.

Второй метод выращивания алмазов основан на химическом газе. В нем используется процесс, называемый химическим осаждением из паровой фазы, который создает идеальный алмаз — более совершенный, чем в природе. В этом методе алмаз с затравкой помещается внутрь вакуумной камеры. Этот алмаз-затравка обычно представляет собой бесконечно маленький кусочек природного алмаза. Оказавшись внутри вакуумной камеры, алмаз подвергается воздействию микроволновых лучей, в которые закачиваются метан и водород. Затем газы нагреваются до температуры более 2000 ° F, в то время как вакуумная камера обеспечивает давление.Атомы газа прилипают к затравке алмаза и в течение дня образуют идеальный алмазный лист.

Синтетические алмазы, полученные путем химического осаждения из паровой фазы, настолько похожи на природные алмазы, что даже для экспертов они почти неотличимы. В конечном итоге это связано с тем, что по структуре и химическому составу получаемые алмазы совершенно одинаковы. Многие ювелиры могут ошибочно принять синтетические бриллианты за настоящие, однако ошибки редко бывают наоборот.

De Beers Diamond Cartel

Было бы почти невозможно обсудить, как образуются алмазы, не упомянув хотя бы об Алмазном картеле De Beers.Вплоть до середины 1800-х годов бриллианты были довольно редкими и ценными. Однако открытие крупных месторождений алмазов привело к значительным усилиям по добыче, что привело к наводнению рынка естественными алмазами. Алмазная компания De Beers была образована вскоре после того, как начали добывать алмазы, и они объединили все операции по добыче, чтобы создать монополию на торговлю и продажу драгоценного камня.

Эта монополия существует с момента основания компании. Самый известный случай произошел в 1930-х годах, когда цены на алмазы упали из-за отсутствия спроса и увеличения предложения, и De Beers начала свою знаменитую маркетинговую кампанию: «Бриллиант — это навсегда.«Именно эта кампания закрепила бриллианты в поп-культуре и является главной причиной того, почему они стали предпочтительным камнем для обручальных колец и других ювелирных изделий во всем мире. Эта рекламная кампания была направлена ​​на то, чтобы убедить общественность в том, что размер купленного вами бриллианта напрямую связан с к любви, которую вы испытывали к своему супругу, и благодаря звездам кино и поп-культуре, именно это и произошло.

[Источник изображения: Pixabay ]

Бриллианты всегда были ценны для людей, естественно, из-за недостатка предложения или искусственно с помощью хитроумного маркетинга.Для научного сообщества они продолжают играть большую роль, поскольку их материальные характеристики не имеют себе равных. Будь то на руке вашей жены или на головке мощного режущего инструмента, бриллианты окружают наш мир так, как никогда не могли ожидать поколения прошлого.

Источники: Sarine, Live Science, DMIA, Business Insider