Peinture conductrice d'électricité pour être chauffante

[Valentino55]

Bonjour à tous,

Je suis nouveau sur le forum.
Je m'appelle Valentin, 21ans et je suis encore étudiant (je suis en école d'ingénieur, spécialisé dans l'automobile et les transports)

Pour un projet, j'ai besoin de réaliser une peinture chauffante. Cela existe déjà d'après cet article : http://next.liberation.fr/vous/1997/...uffante_196781
Je m'explique, l'idée est de pouvoir recouvrir un objet profilé d'une peinture conductrice d'électricité et de l'alimenter en courant par ses deux extrémités.
Par effet joules, de la chaleur s'en dissiperait. Sachant que la tension d’alimentation serait de 12V, il va me falloir une peinture peu résistive. J'aimerais faire passer 3 ampères.

Mais tout cela n'est qu'une idée.
Je n'y connais pas grand chose en chimie, mes derniers cours remonte à la Terminale.

Sachant que j'ai accès à pas mal de composés (poudre de cuivre, sulfate de cuivre, sulfate d'étain, poudre d'étain, nitrate d'argent, chlorure de zinc, lithium, gallium, indium... et je peux acheter ce qu'il faudra).
J'ai déjà essayé du graphite dilué à 50% avec de l'eau mais ce n'est pas assez conducteur.
J'ai aussi essayé une solution de chlorure de potassium 3mol/L que j'ai saturé ensuite avec du sulfate de cuivre. C'est mieux, mais cela reste un liquide.

J'avais aussi pensé à de l’apprêt spécial soudure à base de cuivre en aérosol.
A ma grande surprise, cela ne conduit pas l'électricité.

Auriez vous des idées ?
Pensez vous qu'une poudre fine de cuivre comme celle ci http://www.goodfellow.com/catalogue/...oQLVufwvWrgNIh puisse suffir ?
Il existe aussi ce genre de peinture : http://www.lessemf.com/paint.html , la "CuPro-CoteTM PAINT"

Merci d'avance.
A+
Val
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[skeptikos]

Bonjour,
A ma connaissance les seules peintures conductrices de l'électricité étaient à la poudre de zinc (taux supérieur à 75%).
mais il y a peut être eu des progrès depuis.
@+

[invite07941352]

Bonjour,
Et l'objet profilé est en quelle matière ?

[Valentino55]

Salut,

Merci pour vos réponses.
L'objet est en caoutchouc CR (chloroprène ).

Je vais regarder ce que je trouve par rapport au zinc, mais j'ai lu qu'il existe des résines époxy mélangées à des nanotubes de carbone ( http://carboninspired.com/?page_id=1790&lang=fr ).

A+
Val

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite07941352]

Re,
Eh bien déjà, pour faire adhérer un dépôt sur du Chloroprène , cela risque de ne pas être très simple .

[Valentino55]

Tout juste.

Mais une chose après l'autre
On peut toujours imaginer un apprêt qui ferait la liaison entre les deux.

Les recherches continuent

[Valentino55]

Je me posais une question (peut être un peu bête) :

Supposons que j'ai un profilé en caoutchouc de section circulaire.
Sa longueur fait 0,6 mètre de long,
Sa section 45, 58 mm² soit 0,00004558 m²
Son volume fait 0,0000273448 m3
Sa chaleur massique 2000 J.kg-1.K-1
Sa masse 0,039 kg
(Certaines données sont justes pour infos )

Partons d'une pièce à 20°C.
Je veux élever ce profilé à 60°C
La chaleur à apporter va être de : Q=mCdT = 0,039 x 2000 x 40 = 3120 Joules
Est ce bien cela ?

Supposons maintenant que je modifie la formule chimique de mon caoutchouc et qu'il devienne conducteur de courant
Je veux qu'il se comporte comme une résistance électrique.
Je l'alimente en 12 V avec une batterie de 850 Ah soit 850 A en 3600s.
On va faire la manipulation pendant 60 secondes, on va donc consommer 14,17 A
Est ce toujours bon ?

Maintenant, calculons la résistance de notre conducteur fait de caoutchouc
Nous savons qu'une puissance en Watt est égale à des joules par seconde, soit P= Q / t
Donc Q= P x t
= U x I x t car la puissance est égale à la tension multiplié par l'intensité et comme U = R x I d'après la loi d'ohm, nous avons :
= R x I² x t
Donc R= Q/ (I² x t)
= 3120 / (14,1² x 60)
=0,26 ohm

Pouvez vous confirmer ma démarche ou est ce que j'ai mal utilisé certaine formule ?

Merci d'avance
Val

[Valentino55]

Je viens de me rendre compte que la chaleur massique sera modifiée si mon caoutchouc a sa formule chimique modifiée.
Car je suppose que si un matériau est bon conducteur électrique, il est aussi bon conducteur thermique non ?

[richard 31]

Je me posais une question (peut être un peu bête) :



Je l'alimente en 12 V avec une batterie de 850 Ah soit 850 A en 3600s.
On va faire la manipulation pendant 60 secondes, on va donc consommer 14,17 A

Val

en vertu de quel principe??
si ma résistance est de 1 watt^par exemple votre formule est toujours valable??

[Valentino55]

en vertu de quel principe??
si ma résistance est de 1 watt^par exemple votre formule est toujours valable??

Bonjour,
Pas d'affolement hein
C'est pour ça que je pose la question, formulée sous les deux lignes précédemment citées.

[Valentino55]

De part mon erreur, vous auriez une démarche à me proposer M.Richard ?
En fait, le problème est simple, j'ai un conducteur de caoutchouc d'un diamètre et d'une longueur définis.
Ce conducteur est alimenté en 12V pendant un certain temps.
On connait la température de départ et d'arrivée.
La chaleur massique devra être estimée puisque je ne connais pas mon futur caoutchouc.

On peut prendre le problème autrement, fixer une valeur de résistance, trouver I du coup et calculer ensuite l'élévation de température du conducteur ?

Merci
Val

[richard 31]

re,
vu sous cet angle cela est plus logique a présent,
car il est bien évident que seule la puissance absorbée par la résistance en fonction de sa valeur déterminera l'intensité consommée ,
c'était cela que je voulais vous mettre en exergue !!

[Valentino55]

Merci bien !

Si je reprends les calculs,

Admettons que mon conducteur ait une résistance de 5 ohms et qu'il soit alimenté sous 12 volts.
Le courant qui va le traverser est donc de 2,4 ampères.

Ensuite P = Q/ t [W]
Donc Q = P x t
= U x I x t
= R x I² x t
= 5 x 2,4² x 60 (faisons l'opération pendant une minutes)
= 1728 Joules

Or Q = m C dT
Donc dT = Q / (m x C) Toujours avec un conducteur de 0,039 kg et une chaleur massique de 2000 J.kg-1.K-1 (ce ne peut pas être pire) à une température initiale de 20°C

J'obtiens donc une augmentation de température de :
dT = 1728 / (0,039 x 2000)
= 22,15

Ce qui me donne une température finale de 20+22,15 = 42,15°C ?
Est ce bien cela ? Ici, j'ai supposé que le conducteur n'échange pas de chaleur, il n'y a pas de convection.
Sinon la formule Q = m C dT ne correspond pas.

Merci

PS :désolé pour le hors sujet, mais c'est pour avoir une idée globale de la résistivité de mon conducteur. Connaissant la résistivité, je vais pouvoir travailler sur la matière.