Ферроцерий
Ферроцерий (также известный в Европе как Auermetall ) — синтетический пирофорный сплав мишметалла ( лантаноидов церия , лантана , неодима , других следовых количеств и некоторого количества железа — около 95% лантаноидов и 5% железа), упрочненный путем смешивания оксидов железа и/или магния. . При ударе о более твердый материал в результате трения образуются горячие фрагменты, которые быстро окисляются под воздействием кислорода воздуха, образуя искры , температура которых может достигать 3315 °C (6000 °F). Эффект обусловлен чрезвычайно низкой температурой воспламенения церия - от 150 до 180 ° C (от 302 до 356 ° F).
Ферроцерий имеет множество коммерческих применений, например, источник зажигания для зажигалок , бойки для газовой сварки и резаков , раскисление в металлургии и ферроцериевые стержни. Из-за способности ферроцерия воспламеняться в неблагоприятных условиях стержни из ферроцерия (также называемые ферростержнями , искровыми стержнями и кремневыми искровыми зажигалками) [ 1 ] ) обычно используются в качестве устройства аварийного зажигания в наборах для выживания . [ 2 ] В этом случае ферроцерий называют «кремнем», поскольку оба они используются при освещении огня. Однако ферроцерий и природный кремень обладают противоположными механическими свойствами.
Открытие
[ редактировать ]
Сплав ферроцерия был изобретен в 1903 году австрийским химиком Карлом Ауэром фон Вельсбахом . Он получил свое название от двух основных компонентов: железа (от латинского Ferrum в ) и редкоземельного элемента церия , который является наиболее распространенным из лантаноидов смеси. За исключением дополнительных оксидов железа и магния, добавленных для упрочнения, смесь примерно соответствует той комбинации, которая естественным образом встречается в хвостах , добычи тория которые исследовал Ауэр фон Вельсбах. [ 3 ] Пирофорный эффект зависит от хрупкости сплава и низкой температуры его самовоспламенения . [ 4 ]
Состав
[ редактировать ]Ауэра фон Вельсбаха В первом сплаве добавлялось 30% железа (феррума) к очищенному церию , отсюда и название «ферроцерий». Были разработаны два последующих Auermetalls: второй также включал лантан для получения более ярких искр, а третий добавил другие тяжелые металлы .
Современное изделие из ферроцериевой огневой стали состоит из сплава , редкоземельных металлов называемого мишметаллом , содержащего примерно 20,8% железа, 41,8% церия, около 4,4% празеодима , неодима и магния , а также 24,2% лантана. [ 5 ] Для изменения характеристик искры и обработки добавляются различные другие компоненты. [ 2 ] Большинство современных кремней закалены оксидом железа и оксидом магния.
Использование
[ редактировать ]
Ферроцерий используется при освещении огня в сочетании со сталью , как и природный кремень и сталь, хотя ферроцерий играет роль, противоположную традиционной системе; вместо природного кремня , выбивающего крошечные частицы железа из огневой стали , стальной ударник (который может иметь форму закаленного стального колеса) отбивает частицы ферроцерия от «кремня». Это ручное трение создает искру из-за низкой температуры воспламенения церия, составляющей 150–180 ° C (302–356 ° F). Углеродистая сталь работает лучше, чем большинство других материалов, почти так же, как используется натуральный кремень и огненная сталь. [ нужна ссылка ]
Чаще всего он используется для горелок Бунзена и кислородно-ацетиленовых сварочных горелок . [ нужна ссылка ]
В 2000 году было произведено около 700 тонн. [ нужна ссылка ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ МакУэлч, Тим. «Лучшие искровые стержни (и как их использовать)» . Проверено 6 октября 2022 г.
- ^ Jump up to: а б Рейнхардт, Клаус; Винклер, Хервиг (2000). «Церий Мишметалл, сплавы церия и соединения церия». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Джон Уайли и сыновья . дои : 10.1002/14356007.a06_139 . ISBN 3527306730 .
- ^ ван Верт, Ад; ван Верт, Алиса; Бромет, Йоп (1995). Легенда о зажигалке . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Abbeville Press . п. 45. ИСБН 9781558598546 .
- ^ Хирч, Алкан (2 сентября 1920 г.). «Ферроцерий, его производство и применение» . Железный век . 106 . Chilton Company : 575–576 – через Google Книги.
- ^ «Ферроцериевые стержни» . Jiangxi Metals Co., Ltd., 2008 г. Архивировано из оригинала 24 октября 2008 г. - через Alibaba.com.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Йоргенсон, Джон Д.; Коратерс, Лиза А.; Гамбоги, Джозеф; Кук, Питер Х.; Мадьяр, Майкл Дж.; Папп, Джон Ф.; Шедд, Ким Б. (2006). «Ежегодник полезных ископаемых 2006: Ферросплавы» (PDF) . Геологическая служба США . Проверено 24 апреля 2009 г.