Fabrication du combustible (BATES Grains)






Pour fabriquer le combustible, il vous faudra du nitrate de potassium et du sucre.....
Le nitrate de potassium (KNO3), est utilisé ici comme oxydant alors que le sucre est utilisé comme combustible
Soit pour 100 grammes de préparation : 65 grammes de nitrate de potassium et 35 grammes de sucre.

Comptez environ 140 grammes pour 2 grains F66 tel que décrit ci-dessous.
Bien évidemment, le nb de grains, la hauteur, le diamètre, etc ... dépendent du moteur à réaliser.  Il existe pour calculer tous ces paramètres, des logiciels en shareware ou des feuilles de calcul, la plus précise étant probablement SRM (de R. Nakka, voir page des liens). 

Les deux composants doivent être réduits en poudre très fine (au moulin électrique) et mélangés (de façon automatique de préférence) pendant au moins 3 heures. 



Le mélangeur (un saucier Seb recyclé)

Verser le mélange (sans eau) dans un récipient puis chauffer le récipient à feu doux (sur une plaque électrique, surtout pas de flamme!)  jusqu'à l'obtention d'une pâte blanche épaisse comme de la pâte à pain. Le point de fusion du mélange est donné pour 187°C.








Verser ensuite la pâte dans les moules à "grains".

NB: cette méthode diffère de la méthode dite de "recristallisation" qui consiste à mélanger les 2 ingrédients dans de l'eau et à chauffer le tout jusqu'à évaporation complète (de l'eau ....bien sur ...).
Mettre le moins possible d’eau lors du mélange des 2 ingrédients, le kno3 est très hygroscopique, il faut que ca fasse une sorte de sirop épais ; pour rendre la pâte plus onctueuse et plus facile à mouler, ajouter une cuillère à café (pour 200g de mélange SU+Kno3) de sirop de glucose dans le mélange avant de chauffer (se trouve chez les grossistes en pâtisserie sur le net) , c’est radical !
Ensuite, il faut chauffer le mélange (ds une casserole sur un réchaud électrique) , le mélange se transforme en pâte pendant la fin du processus d’évaporation. Une fois la pâte obtenue, il faut la « travailler »  c.à.d.  la malaxer de façon à extirper les dernières traces d’eau. Attention toutefois à ne pas la faire brunir la pâte en la chauffant trop.

Après environ 10 mn de malaxage ds la casserole (feu moyen), la pâte doit être onctueuse mais ferme, à ce moment-là, elle est prête à être coulée dans les moules à grains.

A chacun de trouver la méthode qu'il préfère ....

Les moules sont constitués ici de tubes de 45mm de hauteur et 32mm de diamètre dans lequel sera insérée une tige d'acier de 10mm. Les parois sont recouvertes de "l'inhibiteur" (une feuille de papier bristol). Les moules sont évidemment à adapter au profil du moteur.


on distingue sur la photo un moule avec l'inhibiteur.

Dés la pâte versée dans les moules, la tige d'acier est insérée au centre du moule pour former le coeur du grain. 





Ci-dessus, L'ensemble  moules + tiges d'acier positionnées dans leurs trous de centrage. 


Une vue avant le démoulage




Ici 2 grains venant d'être démoulés, Ils seront ensuite insérés les uns sur les autres dans le tube PVC du moteur. 






Ci dessous, la table des mélanges KNO3/SU moteurs les plus utilisés pour nos tirs: 

Tru-core

Grain dia        Gr Lgth           core dia          Mot size
   24                   38                     9                   29mm

2 Grains
3 grains
4 grains
KNO3
90
135
182
SU
50
75
98
Total
140g
210g
280g


Home-Made

Grain dia        Gr Lgth           core dia          Mot size
   34                   58                     10                 40mm


3 grains
4 grains
KNO3

200
290
SU

110
160
Total

310g
450g



Fabrication d'oxyde de fer

L'ajout d'additifs dans le mélange des grains permet d'améliorer les performances.
De nombreux tests ont été faits par de nombreux amateurs montrant les avantages ou défauts de chacun. Un des plus complet est disponible sur les pages de R. Nakka  (R. Nakka, voir page des liens).
Le plus répandu des additifs est probablement l'oxyde de fer, il offre un gain de performance notable comme catalyseur sans pour autant dégrader la stabilité du mélange.

Ci-dessous la description d'une méthode de production d'oxyde de fer par électrolyse.
Dans le procédé décrit ici, l'oxyde de fer est tiré de 2 clous de charpentier, les clous font une dizaine de centimètre de longueur pour 5 mm de diamètre  Un clou est relié au pole +  d'une alimentation (l'anode), l'autre au pole - (cathode).
Le tout est plongé dans de l'eau distillée légèrement salée (1/2 cuillère à café de gros sel pour 15 cl d'eau).


Dés la connexion de l'alimentation; la cathode se met à bouillonner, signe que la réduction à commencé. La cathode absorbe les électrons émis par l'anode.

En émettant ses électrons, l'anode se décompose petit à petit, elle s'oxyde, les résidus formant l'oxyde de fer.

L'alimentation stabilisée est réglée sur 1A.

Aprés 3 ou 4h de fonctionnement, l'anode a pratiquement disparue, il ne reste plus qu'à filtrer

En haut de la photo, on voie l'anode décomposée a 80%


Le filtre est composé d'un tissu épais.

L'oxyde de fer reste lentement à la surface

La "pâte" recueillie du filtre est ensuite étalée pour mieux sécher

Après séchage, la poudre doit ensuite passer au pilon pour être utilisée dans le mélange des grains