✖


Jump to content

Термит

(Перенаправлено из термитной гранаты )
Не путать с термитами , термитом или термолитом .
Эта статья о легковоспламеняющемся материале. Для персонажа комиксов см. Thermite (комиксы) . Для взрывного устройства с тем же именем см. Зажигательную гранату .

Термитная смесь с использованием оксида железа (III)

Термит ( / ˈ θ ɜːr m aɪ t / ) [ 1 ] это пиротехнический состав металлического порошка и оксида металла . При воспламенении тепловой или химической реакцией термит подвергается реакции экзотермического восстановления окисления (окислительно-восстановительного). Большинство разновидностей не взрывоопасны, но могут создавать короткие всплески тепла и высокой температуры на небольшой площади. Его форма действия аналогична форме других смесей топливного окисления, таких как черный порошок .

Термиты имеют разнообразные композиции. Топливо включает алюминий , магний , титан , цинк , кремний и бор . Алюминий распространен из -за его высокой температуры кипения и низкой стоимости. Окислители включают оксид висмута (III) , оксид бора (III) , оксид кремния (IV) , оксид хрома (III) , оксид марганца (IV) , оксид железа (III) , оксид железа (II, III) , медная (II) оксид и оксид свинца (II, IV) . [ 2 ] В термохимическом обзоре, состоящем из двадцати пяти металлов и тридцати двух оксидов металлов, 288 из 800 бинарных комбинаций были охарактеризованы адиабатическими температурами более 2000 К. [ 3 ] Подобные комбинации, которые обладают термодинамическим потенциалом для получения очень высоких температур, либо уже известны как реактивные, либо являются правдоподобными термитными системами.

Реакция, также называемая процессом Голдшмидта , используется для термитной сварки , часто используемой для соединения железнодорожных путей . Термиты также использовались при переработке металла, отключении боеприпасов и в зажигательном оружии . Некоторые термитные смеси используются в качестве пиротехнических инициаторов в фейерверках .

Химические реакции

[ редактировать ]
Тепловая реакция с использованием оксида железа (III). Искры, летящие наружу, представляют собой глобулы расплавленного железа, затягивающего дым.

В следующем примере элементарный алюминий уменьшает оксид другого металла , в этом общем примере оксида железа , потому что алюминий образует более прочные и более стабильные связи с кислородом, чем железо:

Fe 2 O 3 + 2 Al → 2 Fe + Al 2 O 3

Продукты - оксид алюминия , элементарное железо , [ 4 ] и большое количество тепла . Реагенты обычно имеют порошок и смешивают с связующим, чтобы сохранить твердый материал и предотвратить разделение.

Можно использовать другие оксиды металлов, такие как оксид хрома, для генерации заданного металла в его элементарной форме. Например, реакция термита меди с оксидом меди и элементарного алюминия может использоваться для создания электрических соединений в процессе, называемом Cadwelding , который производит элементную медь (она может насильственно реагировать):

3 куо + 2 из → 3 с + из 2 O 3

Термиты с наноразмерными частицами описаны множеством терминов, таких как метастабильные межмолекулярные композиты, супер-термитные, [ 5 ] нанотермит , [ 6 ] и нанокомпозитные энергетические материалы. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

История

[ редактировать ]

Реакция термита ( немецкий : термит ) была обнаружена в 1893 году и запатентовал в 1895 году немецким химиком Хансом Голдшмидтом . [ 10 ] [ 11 ] Следовательно, реакция иногда называют «реакцией Голдшмидта» или «процессом Голдшмидта». Первоначально Goldschmidt был заинтересован в производстве очень чистых металлов, избегая использования углерода в плане , но вскоре он обнаружил значение термита при сварке . [ 12 ]

Первым коммерческим применением термита была сварка трамвайных дорожек в Эссене в 1899 году. [ 13 ]

Типы

[ редактировать ]
Термитная реакция, происходящая на чугунной сковороде

Оксид красного железа (III) (Fe 2 O 3 , обычно известный как ржавчина ) является наиболее распространенным оксидом железа, используемым в термите. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] Черное железо (II, III) оксид (Fe 3 O 4 , магнетит ) также работает. [ 17 ] Иногда используются другие оксиды, такие как MNO 2 в термите марганца, CR 2 O 3 в хромовом термите, SIO 2 (кварце) в кремниевом термите или оксиде меди в медовом термите, но только для специальных целей. [ 17 ] Все эти примеры используют алюминий в качестве реактивного металла. Флуорополимеры могут использоваться в специальных составах, тефлоновый с магнием или алюминием является относительно распространенным примером. Магний/тефлон/витон является еще одним пирозоном этого типа. [ 18 ]

Комбинации сухого льда (замороженный диоксид углерода) и восстановительных агентов, таких как магний, алюминий и бор, следуют той же химической реакции, что и при традиционных термитных смесях, производящих оксиды металлов и углерод. Несмотря на очень низкую температуру смеси термита сухого льда, такая система способна зажигать пламенем. [ 19 ] Когда ингредиенты мелко разделены, ограничены трубой и вооружены, как традиционный взрывной ветерок, этот криотермит детонатируется, а часть углерода, освобожденная в реакции в форме алмаза . [ 20 ]

В принципе, вместо алюминия можно использовать любой реактивный металл. Это редко делается, потому что свойства алюминия практически идеально подходят для этой реакции:

  • Он образует пассивирующий слой, который делает его более безопасным, чем многие другие реактивные металлы. [ 21 ]
  • Его относительно низкая температура плавления (660 ° C) означает, что легко растопить металл, так что реакция может происходить в основном в жидкой фазе, таким образом, она продолжается довольно быстро.
  • Его высокая температура кипения (2519 ° C) позволяет реакции достигать очень высоких температур, поскольку несколько процессов имеют тенденцию ограничивать максимальную температуру чуть ниже температуры кипения. Такая высокая температура кипения распространена среди переходных металлов (например, железо и медь кипение при 2887 и 2582 ° С соответственно), но особенно необычна среди высокореактивных металлов (см. Магний и натрия , которые кипят при 1090 и 883 ° С, соответственно).
  • Кроме того, низкая плотность оксида алюминия, образованной в результате реакции, имеет тенденцию оставлять его плавающим на полученном чистом металле. Это особенно важно для уменьшения загрязнения в сварке.

Хотя реагенты стабильны при комнатной температуре, они сжигают чрезвычайно интенсивную экзотермическую реакцию , когда они нагреваются до температуры зажигания. Продукты появляются в виде жидкостей из -за высоких температур, достигнутых (до 2500 ° C (4532 ° F) с оксидом железа (III)) - хотя фактическая температура зависит от того, насколько быстро тепло может выходить в окружающую среду. Thermite содержит свою собственную подачу кислорода и не требует внешнего источника воздуха. Следовательно, его нельзя задушить и может зажечь в любой среде, с которой дано достаточное начальное тепло. Он хорошо горит во время влажной, и не может быть легко погашено водой - хотя воды, чтобы удалить достаточное количество тепла, может остановить реакцию. [ 22 ] Небольшое количество воды кипят перед тем, как достичь реакции. Несмотря на это, термит используется для сварки под водой . [ 23 ]

Термиты характеризуются почти полным отсутствием производства газа во время сжигания, высокой температуры реакции и производства расплавленного шлака . Топливо должно иметь высокую теплоту сгорания и производить оксиды с низкой темой плавления и высокой точкой кипения. Окислитель должен содержать не менее 25% кислорода, иметь высокую плотность, низкую теплоту образования и производить металл с низким плавлением и высокими точками кипения (поэтому выпущенная энергия не потребляется при испарениях реакционных продуктов). Органические связующие могут быть добавлены в композицию, чтобы улучшить его механические свойства, но они имеют тенденцию производить эндотермические продукты разложения, вызывая некоторую потерю тепла реакции и производство газов. [ 24 ]

Температура, достигнутая во время реакции, определяет результат. В идеальном случае реакция дает хорошо развлекаемый расплав металла и шлака. Для этого температура должна быть достаточно высокой, чтобы растопить обе продукты реакции, полученный металл и оксид топлива. Слишком низкая температура дает смесь спеченного металла и шлака; Слишком высокая температура (выше температуры кипения любого реагента или продукта) приводит к быстрому производству газа, рассеивая смесь сжигания реакции, иногда с эффектами, сходными с взрывом низкого уровня. В композициях, предназначенных для производства металла с помощью алюминотермической реакции , эти эффекты можно противодействовать. Слишком низкая температура реакции (например, при получении кремния из песка) может быть повышена с добавлением подходящего окислителя (например, сера в композициях с алюминиевой и-сальфур-сальфур); Слишком высокая температура может быть снижена с помощью подходящей охлаждающей жидкости и/или потока шлака . Поток, часто используемый в любительских композициях, представляет собой фторид кальция , поскольку он реагирует лишь минимально, имеет относительно низкую температуру плавления, низкая вязкость расплава при высоких температурах (следовательно, увеличение текучести шлака) и образует эвтектику с глинозмом. Однако слишком много потока разбавляет реагентов до такой степени, что не может быть способности поддерживать сжигание. Тип оксида металла также оказывает резкое влияние на количество производимой энергии; Чем выше оксид, тем выше количество производимой энергии. Хорошим примером является разница между Марганец (IV) оксид и марганец (II) оксид , где первый вызывает слишком высокую температуру, а второй едва способен поддерживать сжигание; Для достижения хороших результатов можно использовать смесь с правильным соотношением обоих оксидов. [ 25 ]

Скорость реакции также может быть настроена с размерами частиц; Более грубые частицы сжигают медленнее, чем более тонкие частицы. Эффект более выражен с частицами, требующими нагрева до более высокой температуры, чтобы начать реагировать. Этот эффект подталкивается до крайности нанотермитами .

Температура, достигнутая в реакции в адиабатических условиях , когда тепло не теряется в окружающую среду, может быть оценена с использованием закона Гесса - расчета энергии, вырабатываемой самой реакцией (вычитая энтальпию реагентов из энтальпии продуктов) и и и и и и и Вычитание энергии, потребляемой нагреванием продуктов (из их удельного тепла, когда материалы меняют их температуру, и энтальпию слияния и в конечном итоге энтальпии испарения , когда материалы платят или кипятят). В реальных условиях реакция теряет тепло в окружающую среду, поэтому достигнутая температура несколько ниже. Скорость теплопередачи конечна, поэтому чем быстрее реакция, тем ближе к адиабатическому состоянию она работает и чем выше достигаемой температуры. [ 26 ]

Железный термит

[ редактировать ]

Наиболее распространенной композицией является железный термит. Используемым окислителем обычно является оксид железа (III) или оксида железа (II, III) . Первый производит больше тепла. Последнее легче зажечь, вероятно, из -за кристаллической структуры оксида. Добавление оксидов меди или марганца может значительно улучшить простоту зажигания. Плотность приготовленного термита часто составляет 0,7 г/см 3 Полем Это, в свою очередь, приводит к относительно плохой плотности энергии (около 3 кДж/см. 3 ), быстрое время сжигания и распыление расплавленного железа из -за расширения захваченного воздуха. Термит может быть нажат на плотность до 4,9 г/см 3 (почти 16 кДж/см 3 ) с медленными скоростями сжигания (около 1 см/с). Пресс-термит обладает более высокой мощностью плавления, то есть он может растопить стальную чашку, где термит с низкой плотностью удастся. [ 27 ] Железный термит с или без добавок может быть прижат к режущим устройствам, которые имеют термостойкий корпус и сопло. [ 28 ] Сбалансированный кислород Термит железа 2AL + Fe 2 O 3 имеет теоретическую максимальную плотность 4,175 г/см 3 Адиабатическая температура ожога 3135 К или 2862 ° C или 5183 ° F (с включенными фазовыми переходами , ограниченными железом, которые кипятят при 3135 К), оксид алюминия (кратко) расплавлен, а образуемое железо в основном жидкость с частью части Он находится в газообразной форме - 78,4 г паров железа на кг термита. Содержание энергии составляет 945,4 кал/г (3 956 J/G). Плотность энергии составляет 16 516 J/см. 3 . [ 29 ]

Оригинальная смесь, как изобретенная, использовала оксид железа в форме шкалы мельницы . Композицию было очень трудно зажечь. [ 24 ]

Медный термит

[ редактировать ]

Медный термит может быть приготовлен с использованием оксида меди (i) (Cu 2 O, Red) или оксида меди (II) (CUO, черный). Скорость сжигания имеет тенденцию быть очень быстрой, а температура плавления меди относительно низкая, поэтому реакция приводит к значительному количеству расплавленной меди за очень короткое время. Медные (ii) тепловые реакции могут быть настолько быстрыми, что ее можно считать типом вспышки . Может произойти взрыв, который посылает спрей медных капель на значительные расстояния. [ 30 ] Сбалансированная кислородом смесь имеет теоретическую максимальную плотность 5,109 г/см 3 , температура адиабатического пламени 2843 K (фазовые переходы), при этом оксид алюминия расплавлен и медь как в жидкой, так и в газообразной форме; 343 г пары медных на кг этого термита производятся. Содержание энергии 974 кал/г. [ 29 ]

Медь (i) термит имеет промышленное использование в например, сварку толстых медных проводников ( Cadwelding ). Этот вид сварки оценивается также для сплайсинга кабеля на флоте ВМС США, для использования в системах высокого тока, например, электрическом движении. [ 31 ] Сбалансированная кислородом смеси имеет теоретическую максимальную плотность 5,280 г/см 3 , температура адиабатического пламени 2843 K (фазовые переходы), при этом оксид алюминия расплавлен и медь как в жидкой, так и в газообразной форме; 77,6 г медного пара на кг этого термита производятся. Содержание энергии составляет 575,5 кал/г. [ 29 ]

Термиты

[ редактировать ]
Основная статья: термит

Термитный состав представляет собой термит, обогащенный окислителем на основе соли (обычно нитраты, например, нитрат бария или пероксиды). В отличие от термитов, термиты сжигают с эволюцией пламени и газов. Присутствие окислителя облегчает воспламенение смеси и улучшает проникновение цели с помощью состава сжигания, поскольку развитый газ проецирует расплавленный шлак и обеспечивает механическое возбуждение. [ 24 ] Этот механизм делает термит более подходящим, чем термит для зажигательных целей , и для аварийного разрушения чувствительного оборудования (EG, криптографических устройств), поскольку эффект Thermite более локализован. [ Цитация необходима ]

Зажигание

[ редактировать ]
Тепловая реакция с использованием оксида железа (III)

Металлы , в правильных условиях, сжигают в процессе, аналогичном сжиганию древесины или бензина. Фактически, ржавчина является результатом окисления стали или железа с очень медленными скоростями. Термитная реакция приводит к тому, что правильные смеси металлического топлива объединяются и зажигают. Сам зажигание требует чрезвычайно высоких температур. [ 32 ]

Зажигание термитной реакции обычно требует брюха или легко добываемой ленты магния, но может потребовать постоянных усилий, поскольку зажигание может быть ненадежным и непредсказуемым. Эти температуры не могут быть достигнуты с обычными мелкими опадами , нитроцеллюлозными стержнями , детонаторами , пиротехническими инициаторами или другими распространенными зажигающими веществами. [ 17 ] Даже когда термит достаточно горячий, чтобы светиться ярко -красным, он не зажигает, поскольку он имеет очень высокую температуру зажигания. [ 33 ] Запуск реакции возможна с использованием пропанового факела, если это сделано правильно. [ 34 ]

Часто полоски металла магния используются в качестве предохранителей . Поскольку металлы сжигают без выпуска охлаждающих газов, они могут потенциально гореть при чрезвычайно высоких температурах. Реактивные металлы, такие как магний, могут легко достигать температуры достаточно высокой для термитного зажигания. Магниевое зажигание остается популярным среди пользователей термита -любителя, главным образом потому, что его можно легко получить, [ 17 ] Но кусок горящей полосы может упасть в смесь, что приведет к преждевременному зажиганию. [ Цитация необходима ]

Реакция между перманганатом калия и глицерином или этиленгликолем используется в качестве альтернативы методу магния. Когда эти два вещества смешиваются, начинается спонтанная реакция, медленно увеличивая температуру смеси, пока она не произведет пламя. Тепло, выделяемое окислением глицерина, достаточно для инициирования термитной реакции. [ 17 ]

Помимо зажигания магния, некоторые любители также предпочитают использовать бенгальские огни для зажигания термитной смесью. [ 35 ] Они достигают необходимой температуры и обеспечивают достаточно времени, прежде чем точка сжигания достигнет образца. [ 36 ] Это может быть опасным методом, так как железные искры , такие как полоски магния, горит на тысячах градусов и могут зажечь термит, хотя сама бенгалка не контактирует с ним. Это особенно опасно с тонким порошкообразным термитом. [ Цитация необходима ]

Матч -головы горит достаточно горячим, чтобы зажечь термит. Возможно использовать головы спичек, окутанные алюминиевой фольгой, и достаточно длинным вязцовым/электрическим матчем, ведущим к головкам матчей. [ Цитация необходима ]

Точно так же тонко изящный термит может быть зажжен сжигалкой на кремневой иске , так как искры-сжигание металла (в данном случае высокореактивные редкоземельные металлы Lanthanum и Cerium ). [ 37 ] Следовательно, небезопасно ударить легче, близко к термиту. [ Цитация необходима ]

Гражданское использование

[ редактировать ]
Термитная реакция, продолжающаяся для железнодорожной сварки. Вскоре после этого жидкое железо течет в форму вокруг железнодорожного зазора.
Остатки керамических форм, используемые для термитной сварки, как изображенные здесь, оставленные железнодорожными работниками возле станции трамвайного пути Årstafältet в Стокгольме, Швеция, иногда можно найти вдоль дорожек.

Термитные реакции имеют много применений. Это не взрывчатка; Вместо этого он работает, обнажая очень небольшую площадь до чрезвычайно высоких температур. Интенсивное тепло, сфокусированное на небольшом месте, может быть использовано для обрезания металлических или сварных металлов, как путем плавления металла из компонентов, так и путем введения расплавленного металла из самой термитной реакции. [ Цитация необходима ]

Термит может использоваться для ремонта сваркой на месте толстых стальных участков, таких как локомотивная ось -рамы, где ремонт может проходить без удаления детали из установленного места. [ 38 ]

Термит может использоваться для быстрого резки или сварочной стали, такой как железнодорожные дорожки , не требуя сложного или тяжелого оборудования. [ 39 ] [ 40 ] Тем не менее, дефекты, такие как включения и пустоты (отверстия), часто присутствуют в таких сварных соединениях, поэтому для успешной работы процесса необходима большая помощь. Числовой анализ термитной сварки рельсов приблизился аналогично анализу литья охлаждения. Как этот конечный анализ элементов , так и экспериментальный анализ термитных железнодорожных сварных швов показали, что промежуток сварного шва является наиболее влиятельным параметром, влияющим на формирование дефекта. [ 41 ] Было показано, что увеличение сварного зазора снижает образование полости усадки и дефекты сварки холодного коленя , а также повышение температуры предварительного нагрева и термита еще больше снижает эти дефекты. Однако уменьшение этих дефектов способствует второй форме дефекта: микропористость. [ 42 ] Следует также следить за тем, чтобы рельсы оставались прямыми, не приводя к погружным суставам, что может вызвать износ на высокой скорости и линии тяжелой нагрузки оси. [ 43 ] Исследования, направленные на то, чтобы сделать твердость термитных сварных швов для ремонта треков, улучшили твердость, чтобы сравнить больше с оригинальными треками, сохраняя при этом ее портативный характер. [ 44 ]

Поскольку реакция термита является снижением окисления и экологически чистой, она начала адаптироваться к использованию для герметизации масляных скважин вместо использования бетона. Хотя термит обычно находится в порошковом состоянии, разбавленная смесь может уменьшить повреждение окружающей среды во время процесса, хотя слишком много глинозема может рисковать повреждением целостности уплотнения. [ 45 ] [ 46 ] Была необходима более высокая концентрация смеси, чтобы растопить пластик модельной трубки, что делает его благоприятной смесью. [ 47 ] Другие эксперименты были проведены для имитации теплового потока уплотнения скважины, чтобы предсказать температуру на поверхности уплотнения с течением времени. [ 48 ]

Термитная реакция, когда используется для очистки руд некоторых металлов, называется Термитный процесс или алюминотермическая реакция. Адаптация реакции, используемая для получения чистого урана , была разработана как часть проекта Манхэттена в лаборатории Эймса под руководством Фрэнка Спеддинга . Иногда его называют процессом Эймса . [ 49 ]

Медный термит используется для сварки вместе толстых медных проводов с целью электрических соединений. Он широко используется электрическими утилитами и телекоммуникационными отраслями ( экзотермические сварные соединения ).

Военные использование

[ редактировать ]

Термитные ручные гранаты и заряды обычно используются вооруженными силами как в анти- материальной роли, так и в частичном разрушении оборудования, причем последнее является общим, когда время не доступно для более безопасных или более тщательных методов. [ 50 ] [ 51 ] Например, термит может быть использован для чрезвычайного уничтожения криптографического оборудования, когда существует опасность, что он может быть захвачен вражескими войсками. Поскольку стандартный железо-термит трудно зажечь, ожоги практически без пламени и имеют небольшой радиус действия, стандартный термит редко используется самостоятельно в качестве зажигательной композиции. В целом, увеличение объема газообразной реакционной продукции термитной смеси увеличивает скорость теплопередачи (и, следовательно, повреждения) этой конкретной термитной смеси. [ 52 ] Обычно он используется с другими ингредиентами, которые увеличивают его зажигательные эффекты. Thermate-Th3 представляет собой смесь термитных и пиротехнических добавок, которые были найдены выше стандартного термита для зажигательных целей. [ 53 ] Его состав по весу, как правило, составляет около 68,7% термита, 29,0% нитрата бария , 2,0% серы и 0,3% от связующего (например, PBAN ). [ 53 ] Добавление нитрата бария к термиту увеличивает его тепловой эффект, приводит к большему пламени и значительно снижает температуру зажигания. [ 53 ] Хотя основной целью термита-th3 вооруженными силами является как зажигательное антиматериальное оружие, он также имеет использование при сварке вместе металлических компонентов.

Классическое военное использование для Thermite является отключение артиллерийских произведений, и он использовался для этой цели со времен Второй мировой войны, например, в Pointe du Hoc , Нормандия . [ 54 ] Поскольку он постоянно отключает артиллерийские произведения без использования взрывных зарядов, термит может использоваться, когда молчание необходимо для операции. Это может быть достигнуто, вставив одну или несколько вооруженных термитных гранат в казенный , а затем быстро закрыв его; Это приводит к закрытию казенной части и делает загрузку оружия невозможным. [ 55 ]

Во время Второй мировой войны как немецкие, так и союзные зажигательные бомбы использовали термитные смеси. [ 56 ] [ 57 ] Зажигательные бомбы обычно состояли из десятков тонких, заполненных термитом канистров ( бомбардировки ), зажигавшихся с помощью предохранителя магния. Зажигательные бомбы нанесли огромный ущерб во многих городах из -за пожаров, начатых термитом. Города, которые в основном состояли из деревянных зданий, были особенно восприимчивы. Эти зажигательные бомбы использовались в основном во время ночных воздушных налетов . Bombsights нельзя использовать ночью, создавая необходимость в боеприпасах, которые могут уничтожить цели, не требуя точного размещения.

использовалась беспилотниками, оснащенными термитными боеприпасами Украинская армия во время российского вторжения в Украину против российских траншей. [ 58 ]

Опасности

[ редактировать ]
Насильственные эффекты термита

Использование термита опасно из -за чрезвычайно высоких температур, полученных и чрезвычайной затруднения в удушении реакции после начала. Небольшие потоки расплавленного железа, выделяемые в реакции, могут проходить значительные расстояния и могут растопить через металлические контейнеры, зажигая их содержимое. Кроме того, легковоспламеняющиеся металлы с относительно низкими точками кипения, такие как цинк (с температурой кипения 907 ° C, которая примерно на 1370 ° C ниже температуры, при которой термит ожоги) может потенциально распылять перегревший металл кипящий реакция [ Цитация необходима ]

Если по какой -то причине термит загрязнен органическими, гидратированными оксидами и другими соединениями, способными производить газы при нагревании или реакции с помощью термитных компонентов, можно опрыскиваться продукты реакции. Более того, если смесь термита содержит достаточно пустых пространств с воздухом и гореть достаточно быстро, супер нагретый воздух также может привести к распылению смесь. По этой причине предпочтительнее использовать относительно грубые порошки, поэтому скорость реакции является умеренной, а горячие газы могут избежать зоны реакции.

Предварительное нагревание термита перед зажиганием может быть легко сделано случайно, например, путем наличия новой кучи термита на горячую, недавно зажженную кучу термитного шлака . При воспламенении предварительно разогретый термит может гореть практически мгновенно, высвобождая свет и тепловую энергию с гораздо более высокой скоростью, чем обычно, и вызывая ожоги и повреждение глаз на том, что обычно было бы достаточно безопасным расстоянием. [ Цитация необходима ]

Термитная реакция может происходить случайно в промышленных местах, где работники используют абразивные шлифовальные и режущие колеса с железными металлами . Использование алюминия в этой ситуации создает смесь оксидов, которые могут взорваться. [ 59 ]

Смешивание воды с термитом или залившей водой на жгучую термит может привести к взрыву пара , распыляя горячие фрагменты во всех направлениях. [ 60 ]

Основные ингредиенты Thermite также использовались для их индивидуальных качеств, в частности, отражательной способности и тепловой изоляции, в красок или допинг для немецкого Zeppelin Hindenburg , возможно, способствуя его огненному разрушению. Это была теория, выдвинутая бывшим НАСА ученым Аддисоном Бэйн , а затем в небольших масштабах, протестированной в небольших масштабах научно-реалити-телевидением, показывают мифбастеры с полуинкурсными результатами (доказано, что это не является виной только тепловой реакции, а вместо этого, а вместо этого, а вместо этого. Предполагается, что это комбинация этого и сжигания водорода , которое заполняло тело Гинденбурга ) . [ 61 ] Программа Mythbusters также проверила достоверность видео, найденного в Интернете, в результате чего количество термита в металлическом ведре было зажжено, сидя на вершине нескольких блоков льда, вызывая внезапный взрыв. Они смогли подтвердить результаты, найти огромные куски льда до 50 м от точки взрыва. Совместный ведущий Джейми Хинеман термитной смеси предположил, что это было связано с аэрозолизированием , возможно, в облаке пара, что заставило его гореть еще быстрее. Hyneman также высказал скептицизм в отношении другой теории, объясняющей это явление: что реакция каким -то образом отделяла водород и кислород во льду, а затем зажгла их. Это объяснение утверждает, что взрыв обусловлена ​​реакцией высокотемпературного расплавленного алюминия с водой. Алюминий насильственно реагирует с водой или паром при высоких температурах, высвобождая водород и окисление в процессе. Скорость этой реакции и зажигание полученного водорода могут легко объяснить проверку взрыва. [ 62 ] Этот процесс сродни взрывной реакции, вызванной падением металлического калия в воду.

[ редактировать ]

В эпизоде ​​« Сделка типа без rough-stauff » из криминального телесериала « Breaking Bad » Уолтер Уайт использует термит для сжигания через замок безопасности, чтобы украсть метиламиновый барабан с химического завода. [ 63 ]

Смотрите также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Уэллс, Джон С. (1990). Словарь произношения Лонгмана . Харлоу, Англия: Лонгман. п. 715. ISBN  978-0-582-05383-0 Полем Вход "Термит"
  2. ^ Kosanke, K; Косанке, Б. Дж; Фон Мальтиц, я; Sturman, B; Shimizu, t; Уилсон, М. А; Кубота, н; Дженнингс-Уайт, C; Чепмен, D (декабрь 2004 г.). Пиротехническая химия - Google Books . Журнал пиротехники, включенный. ISBN  978-1-889526-15-7 Полем Получено 15 сентября 2009 года .
  3. ^ Шоу, Энтони Петр Гордон (5 июня 2020 года). Термитная термодинамика: вычислительное обследование и всесторонняя интерпретация более 800 комбинаций металлов, металлоидов и оксидов . Boca Raton: CRC Press. п. 33. doi : 10.1201/9781351056625 . ISBN  978-1-351-05662-5 .
  4. ^ «Демо -лаборатория: тепловая реакция» . Ilpi.com . Получено 11 октября 2011 года .
  5. ^ «Недооценка производства наноструктурированных супертермитов» . Navysbir.com . Получено 12 октября 2011 года .
  6. ^ Фоли, Тимоти; Пачеко, Адам; Мальчи, Джонатан; Неттер, Ричард; Хига, Кельвин (2007). «Разработка нанотермитовых композитов с переменными порогами зажигания электростатического разряда» . Пропелленты, взрывчатые вещества, пиротехника . 32 (6): 431. DOI : 10.1002/Prep.200700273 . Ости   1454970 .
  7. ^ «Кинетика реакции и термодинамика нанотермитных пропеллентов» . Ci.confex.com. Архивировано из оригинала 13 августа 2011 года . Получено 15 сентября 2009 года .
  8. ^ Dreizin, El; Schoenitz, M. (2017). «Механоохимически приготовленные реактивные и энергетические материалы: обзор» . Журнал материаловедения . 52 (20): 11789–11809. Bibcode : 2017JMats..5211789d . doi : 10.1007/s10853-017-0912-1 . S2CID   136215486 .
  9. ^ Apperson, S.; Шенде, RV; Subramanian, S.; Tappmeyer, D.; Gangopadhyay, S.; Chen, Z.; Гангопадхьяй, К.; Реднер, П.; и др. (2007). «Генерация быстрох распространения сжигания и ударных волн с нанотермитными нанотермитными композитами меди» (PDF) . Прикладные физические буквы . 91 (24): 243109. Bibcode : 2007apphl..91x3109a . doi : 10.1063/1,2787972 . HDL : 10355/8197 .
  10. ^ Goldschmidt, H. (13 марта 1895 г.) «Процедура производства металлов или металлоидов или сплавов одного и того же» (процесс производства металлов или металлоидов или сплавов того же), патент немецкого рейха № 96317.
  11. ^ «Thermit, энциклопедия Britannica» . www.britannica.com . 30 марта 2011 года . Получено 14 августа 2022 года .
  12. ^ Голдшмидт, Ганс ; Ваутин, Клод (30 июня 1898 года). «Алюминий как нагреватель и восстановительный агент» (PDF) . Журнал Общества химической промышленности . 6 (17): 543–545. Архивировано из оригинала (PDF) 15 июля 2011 года . Получено 12 октября 2011 года .
  13. ^ "Голдшмидт-Термит-Группа" . Goldschmidt-thermit.com. Архивировано из оригинала 5 апреля 2012 года . Получено 12 октября 2011 года .
  14. ^ «Термитные бомбы, используемые для подстрекательства» . Журнал Милуоки. 1 декабря 1939 года . Получено 13 октября 2011 года . [ Постоянная мертвая ссылка ] (Dead Link 25 апреля 2020 г.)
  15. ^ «Что это значит: термитная бомбардировка» . Флоренс Таймс. 31 августа 1940 года . Получено 12 октября 2011 года .
  16. ^ «Водород, возможно, не вызвал огненный конец Гинденбурга» . New York Times . 6 мая 1997 года . Получено 12 октября 2011 года .
  17. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и "Термит" . Удивительный rust.com. 7 февраля 2001 года. Архивировано с оригинала 7 июля 2011 года . Получено 12 октября 2011 года .
  18. ^ Кох, Эрнст-Кристиан (2002). «Металлическая фторуглеродная пироланты: III. Разработка и применение магния/тефлона/витона (MTV)». Пропелленты, взрывчатые вещества, пиротехника . 27 (5): 262–266. doi : 10.1002/1521-4087 (200211) 27: 5 <262 :: AID-prep262> 3.0.co; 2-8 .
  19. ^ «Сжигание магния в сухом льду» . Королевское общество химии. Архивировано из оригинала 11 декабря 2021 года - через YouTube.
  20. ^ Свансон, Дарен (21 декабря 2007 г.). «Метод создания алмазов» . www.envirodiamond.com . Дарен Свансон. Архивировано с оригинала 18 октября 2016 года . Получено 17 октября 2016 года .
  21. ^ Granier, JJ; Plantier, KB; Pantoya, ML (2004). «Роль пассивирующей оболочки AL 2 O 3 , окружающая нано-AL-частицы в синтезе сжигания Nial». Журнал материаловедения . 39 (21): 6421. BIBCODE : 2004JMATS..39.6421G . doi : 10.1023/b: JMSC.0000044879.63364.b3 . S2CID   137141668 .
  22. ^ Wohletz, Kenneth (2002). «Взаимодействие воды/магмы: некоторые теории и эксперименты по формированию пеперита» . Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 114 (1–2): 19–35. Bibcode : 2002jvgr..114 ... 19w . doi : 10.1016/s0377-0273 (01) 00280-3 .
  23. ^ Сара Лайалл (27 октября 2006 г.). «Камеры ловит ускорение британцев и много горя» . New York Times . Получено 12 октября 2011 года .
  24. ^ Jump up to: а беременный в К. Косанке; BJ Kosanke; И. фон Мальтиц; Б. Стурман; Т. Шимидзу; Ма Уилсон; Н. Кубота; C. Дженнингс-Уайт; Д. Чепмен (декабрь 2004 г.). Пиротехническая химия . Журнал пиротехники. С. 126–. ISBN  978-1-889526-15-7 Полем Получено 9 января 2012 года .
  25. ^ «Термит марганца на основе оксида марганца (II)» . Разработка вашего присутствия в Интернете. 10 июля 2008 г. Получено 7 декабря 2011 года .
  26. ^ Гупта, Чиранджиб Кумар (2006). Химическая металлургия: принципы и практика . Джон Уайли и сыновья. С. 387 -. ISBN  978-3-527-60525-5 .
  27. ^ Эльшенави, уплотнее; Солиман, Салах; Hawass, Ахмед (октябрь 2017 г.). «Термитная смесь высокой плотности для утилизации боеприпасов в форме» . Оборонительные технологии . 13 (5): 376–379. doi : 10.1016/j.dt.2017.03.005 .
  28. ^ «TEC TORCH - Energetic Materials & Products, Inc. - Центральный Техас» .
  29. ^ Jump up to: а беременный в Фишер, Ш; Grubelich, MC (август 1996 г.). Обследование горючих металлов, термитов и интерметалликов для пиротехнических применений . 32. AIAA/ASME/SAE/ASEE COMIT CONFERPION CONFERPION и EXPOUT.
  30. ^ "Термит" . Пирогуид. 3 марта 2011 года. Архивировано с оригинала 6 апреля 2012 года . Получено 6 декабря 2011 года .
  31. ^ «HTS> Новости» . Hts.asminternational.org. 1 августа 2011 года . Получено 6 декабря 2011 года .
  32. ^ Kosanke, KL; Sturman, Barry T.; Винокур, Роберт М.; Kosanke, BJ (2012). Энциклопедический словарь пиротехники: (и связанные с ними предметы) . Журнал пиротехники. п. 1114. ISBN  978-1-889526-21-8 .
  33. ^ Хельменстайн, Энн Мари (8 декабря 2019 г.). «Как (безопасно) выполнить термитную реакцию» . Мыслить . Архивировано из оригинала 8 января 2023 года . Получено 24 февраля 2023 года .
  34. ^ Накка, Ричард (2 мая 2007 г.). «Экспериментальный ракетный сайт Ричарда Накки» . Nakka-rocketry.net . Получено 12 октября 2011 года .
  35. ^ Хардакер, Дэвид (23 сентября 2004 г.). «Мир сегодня - Virgin Blue Security Scare» . Abc.net.au. Архивировано из оригинала 15 января 2005 года . Получено 12 октября 2011 года .
  36. ^ Грей, Теодор (19 августа 2004 г.). «Создание стали с пляжным песком | популярная наука» . Popsci.com. Архивировано из оригинала 8 сентября 2012 года . Получено 12 октября 2011 года .
  37. ^ Шурлит (21 сентября 2010 г.). «Лист данных о безопасности материала легче Flints Ferro Cerrium» (PDF) . shurlite.com. Архивировано из оригинала (PDF) 24 августа 2015 года . Получено 22 января 2012 года .
  38. ^ Джеффс, Ларри (2012). Принципы сварки и приложения (7 -е изд.). Клифтон Парк, Нью -Йорк: Delmar Cengage Learning. п. 744. ISBN  978-1111039172 .
  39. ^ «Прошлое документы - звезда - 15 ноября 1906 года - новый процесс сварки» . Paperspast.natlib.govt.nz. 15 ноября 1906 года . Получено 12 октября 2011 года .
  40. ^ "Сколько способов сварки металла?" Полем Евгений Регистр-Гарда . 8 декабря 1987 года . Получено 12 октября 2011 года .
  41. ^ Чен, у; Лоуренс, FV; Barkan, Cpl; Данциг, JA (24 октября 2006 г.). «Моделирование теплопередачи рельсовой термитной сварки». Материалы института инженеров -механиков, Часть F: Журнал железнодорожного и быстрого транзита . 220 (3): 207–217. Citeseerx   10.1.1.540.9423 . doi : 10.1243/09544097f01505 . S2CID   17438646 .
  42. ^ Чен, у; Лоуренс, FV; Barkan, Cpl; Данциг, JA (14 декабря 2006 г.). «Образование дефектов сварного шва в железнодорожных сварных швах». Материалы института инженеров -механиков, Часть F: Журнал железнодорожного и быстрого транзита . 220 (4): 373–384. Citeseerx   10.1.1.501.2867 . doi : 10.1243/0954409jrrt44 . S2CID   16624977 .
  43. ^ «Укрепление структуры трека для нагрузки на тяжелые оси: укрепление дорожки инфраструктура обеспечивает еще один метод борьбы с постоянно растущими автомобильными способностями. (TTCI R & D)» . Goliath Business News. 1 сентября 2002 г. Получено 12 октября 2011 года .
  44. ^ Оо, Хейн Зоу; Muangjunburee, Prapas (март 2023 г.). «Улучшение микроструктуры и твердость смягчения площади в HAZ сварки термитной сварки на рельсовой поверхности» . Материалы сегодня общение . 34 : 105485. DOI : 10.1016/j.mtcomm.2023.105485 .
  45. ^ Де Соуза, Кесани М.; De Lemos, Marcelo JS (май 2023 г.). «Усовершенствованное одномерное моделирование тепловой реакции для тепловой пробки и отказа от масляных скважин» . Международный журнал тепло и массового перевода . 205 : 123913. DOI : 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2023.123913 .
  46. ^ Де Соуза, Кесани М.; Де Лемос, Марсело Дж. Рибейро, Роберта Дос Р.; Марин, Ана мг; Мартинс, Паулу Г.С.; Гувеа, Леонардо Х. (март 2024 г.). «Экспериментальное исследование эмоции Al-FE2O3 для температуры и отказа от нефтяных скважин» . Геоэнергическая наука и инженерия . 234 : 212620. DOI : 10.1016/j.geoen.2023.212620 .
  47. ^ Пена, Фабрисио JC; де Соуза, Кесани М.; De Lemos, Marcelo JS (декабрь 2023 г.). «Тепловое поведение алюминотермической тепловой реакции для применения в термическом уплотнении масляных скважин» . Международные коммуникации в тепло и массовом переводе . 149 : 107113. DOI : 10.1016/j.icheatmasstransfer.2023.107113 .
  48. ^ Dourado da Silva, Rodrigo G.; Магалс, Элизан С.; Пирес, Луис Карлос М. (ноябрь 2023 г.). «Оценка теплового ввода в реакции термита для инновационных методов закупоривания и отказа от скважин» » . Международные коммуникации в тепло и массовом переводе . 148 : 107071. DOI : 10.1016/j.icheatmasstransfer.2023.107071 .
  49. ^ Патент США 2830894 , Spedding, Frank H.; Вильгельм, Harley A. & Keller, Wayne H., «Производство урана», выпущенное в 1958 году, назначено в Комиссию по атомной энергии Соединенных Штатов.  
  50. ^ Гранаты и пиротехника « . Департамент армии. 27 декабря 1988 года. Архивировано с оригинала 19 января 2012 года. {{cite web}}: Cs1 maint: непредвзятый URL ( ссылка )
  51. ^ «AN-M14 TH3 зажигательная ручная граната» . Военная сеть анализа . Федерация американских ученых . Получено 2 октября 2023 года .
  52. ^ Коллинз, Эрик С.; Pantoya, Michelle L.; Дэниелс, Майкл А.; Прентис, Даниэль Дж.; Штеффлер, Эрик Д.; Д'Архе, Стивен П. (15 марта 2012 г.). «Анализ теплового потока реагирующего термитного распыления на подложке». Энергия и топливо . 26 (3): 1621–1628. doi : 10.1021/ef201954d .
  53. ^ Jump up to: а беременный в Патент США 5698812 , Сонг, Юджин, «Термитное разрушительное устройство», выпущенное 1997 год, назначено секретарю армии Соединенных Штатов .  
  54. ^ «Вторжение, глава 9 Орудия Пуанта-дю-хок» . Pqasb.pqarchiver.com. 29 мая 1994 года. Архивировано с оригинала 24 июля 2012 года . Получено 12 октября 2011 года .
  55. ^ Бойл, Хэл (26 июля 1950 г.). «Капрал рассказывает о стрельбе из янк -заключенных» . Ellensburg Daily Record . Получено 28 июля 2021 года .
  56. ^ Noderer, ER (30 августа 1940 г.). «Архив: Chicago Tribune» . Pqasb.pqarchiver.com. Архивировано из оригинала 24 июля 2012 года . Получено 12 октября 2011 года .
  57. ^ «Горькие борьбы в Ливии» . Индийский экспресс . 25 ноября 1941 года . Получено 12 октября 2011 года .
  58. ^ Хэмблинг, Дэвид. «Оплачивающие беспилотники сжигают российские позиции (дополнительные видео)» . Форбс . Получено 5 сентября 2024 года .
  59. ^ «Огненный шар из алюминия и измельчающая пыль» . Hanford.gov. 21 сентября 2001 года. Архивировано с оригинала 25 ноября 2007 года . Получено 15 сентября 2009 года .
  60. ^ «Сделайте термит с оксидом железа и алюминием» . www.skylighter.com . Получено 27 января 2017 года .
  61. ^ Шварц, Джон (21 ноября 2006 г.). "Лучшее научное шоу на телевидении?" Полем New York Times . Получено 11 октября 2011 года .
  62. ^ «Взрывы расплавленного металла» (PDF) . Modern Media Communications Ltd. Получено 15 марта 2012 года . [ Постоянная мертвая ссылка ]
  63. ^ Заяц, Джонатан (1 марта 2012 г.). «Breaking Bad III-термит-взрыв» . Образование в химии . Королевское общество химии . Получено 16 августа 2023 года .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  • LL Wang, Za Munir и YM Maximov (1993). «Термитные реакции: их использование в синтезе и обработке материалов». Журнал материаловедения . 28 (14): 3693–3708. Bibcode : 1993jmats..28.3693w . doi : 10.1007/bf00353167 . S2CID   96981164 .
  • М. Беккерт (2002). «Ганс Голдшмидт и алюминотермики». Сварка и резка . 54 (9): 522–526.
[ редактировать ]
Посмотрите термит в вики, свободный словарь.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Thermite&oldid=1246935838#Military_uses"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 9861bc107f553acdba14426f13f38ccf__1726948140
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/98/cf/9861bc107f553acdba14426f13f38ccf.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Thermite - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)