Термитная медная смесь: Термитная смесь медная. Применение. Цена.

Содержание

Термитная смесь медная НГК | «НПО «Нефтегазкомплекс-ЭХЗ»

Удобство сварки (пайки) выводов ЭХЗ с применением термитной смеси медной и многоразовой тигель-формы МТФ-НГК.

В настоящее время не существует аналогов приварки, сравнимой по надежности и простоте в эксплуатации с медным термитом. Для Вашего удобства мы комплектуем каждую банку термитной смеси мерным стаканчиком, прутком для уплотнения смеси и комплектом мембран.

Следуя инструкции, Вашему специалисту не составит труда сделать качественную и надежную приварку вывода ЭХЗ к телу трубопровода.

Наши тигель-формы снабжены магнитными башмаками, что позволяет устанавливать ее на любой диаметр трубы и избегать перекосов и сдвигов во время сварки. Магнитные башмаки также позволяют осуществлять приварку на скосах трубы (скос до 20°). В результате уникальной сварной реакции меди и стали получается сверхнадёжный сплав неподдающийся коррозии и влиянию времени.

Минимум брака — результат постоянного контроля качества

Мы отбираем только самые лучшие компоненты из цветных металлов для изготовления термоматериалов. Нашими поставщиками являются крупнейшие предприятия страны. Все комплектующие соответствуют требованиям ГОСТ и удовлетворяют нормам контроля.

Непрестанный контроль качества на каждом этапе производства и постоянная работа в испытательных лабораториях ведутся с одной лишь целью – выпускать только надёжные и качественные термоматериалы и оборудование, которые не подведут Вас в полевых условиях.

Документация

Свидетельство об аттестации НАКС

Свидетельство об аттестации ИНТЕРГАЗСЕРТ

Сертификат о происхождении товара СТ-1

ПЕРЕЧЕНЬ сварочных материалов, рекомендованных к применению в составе технологий сварки при строительстве, реконструкции и капитальном ремонте объектов ПАО «Газпром» (сформирован ООО «Газпром ВНИИГАЗ» по состоянию 10.06.2020 г.) (для групп опасных технических устройств – НГДО, ГО)

Термитная смесь медная «Актив»

Главная
Продукция
Термитная сварка
Термитная смесь медная «Актив»

Описание:

Термитная смесь медная «АКТИВ» предназначена для приварки катодных и дренажных выводов ЭХЗ диаметром 3-8 мм к стальным магистральным трубопроводам диаметром от DN 325 до DN 1400, классом прочности до К65 включительно и толщиной стенки не менее 5,0 мм, рекомендованных к применению в газовой и нефтяной промышленности.

Особенности:

Как показывает практика, при проведении работ по приварке катодных и дренажных выводов ЭХЗ, существующими на рынке термитными смесями, выявляется и отбраковывается большое количество приварок с технологическим браком. Причинами возникновения брака при производстве работ по приварке являются как правило — некомпетентность персонала (не соблюдение технологического процесса) и некачественная по составу термитная смесь. Для исключения и минимизации брака при производстве приварок, нашими специалистами был разработан инновационный состав смеси, делающий ее более текучей и пластичной. При соблюдении технологии приварки максимально исключается выброс шлака из технологического отверстия тигель-формы многоразовой. Исключается возникновение воздушных пор и раковин в теле приварки.

Термитная смесь медная «АКТИВ» благодаря своему усовершенствованному составу обеспечивает высокую надежность и прочность сварного шва. Лабораторные исследования и испытания в процессе производства смеси позволили добиться результатов приварки по качеству превосходящих продукцию, производимую в России и за рубежом.

Каждая партия термитной смеси медной «АКТИВ» проходит испытания с оформлением соответствующих протоколов.

Приварку выводов ЭХЗ необходимо производить только обученным и аттестованным специалистам согласно инструкции по термитной приварке выводов ЭХЗ (разработанной с учетом требований СТО ПАО Газпром и АО «Транснефть»).

Запрещается использование термитной смеси медной «АКТИВ» не по назначению!!!

Комплект поставки:

№ п/п	Наименование	Количество
1	Смесь термитная медная	1 кг
2	Мерная ложка	1 шт.
3	Закладной пятачок	20 шт.
4	Шомпол для тигель-формы	1 шт. (По заказу)
5	Руководство-паспорт изделия	1 шт.

Докуметация:

Термитная сварка, термитная смесь медная НГК

Производство «НПО «Нефтегазкомплекс-ЭХЗ»

ТУ 1793-001-43750384-2006

Свидетельство НАКС №АЦМС-49-00338

Масса НЕТТО 1 кг (20 порций приварок)

Термитная смесь медная включена в Реестр сварочных материалов ПАО «Газпром».

Описание:

В результате уникальной сварной реакции меди и стали получается сверх надёжный сплав неподдающийся коррозии и влиянию времени.

Производство «НПО «Акитвация»

ТУ 24.44.21-002-37064207-2017

Сертификат соответствия РОСС RU.АГ81.Н11594

Масса НЕТТО 1 кг (20 порций приварок)

Описание:

Термитная смесь медная «АКТИВ» предназначена для приварки катодных и дренажных выводов ЭХЗ диаметром 3-8 мм к стальным магистральным трубопроводам диаметром от 325 мм до 1400 мм, классом прочности до К65 включительно и толщиной стенки не менее 5,0 мм, рекомендованных к применению в газовой и нефтяной промышленности.

Особенности:

Каждая партия термитной смеси медной «АКТИВ» проходит испытания с оформлением соответствующих протоколов.

Запрещается использование термитной смеси медной «АКТИВ» не по назначению!!!

Комплект поставки:

Смесь термитная медная 1 кг

Мерная ложка 1 шт.

Закладной пятачок 20 шт.

Шомпол для тигель-формы 1 шт. (По заказу)

Руководство-паспорт изделия 1 шт.

Производство ООО «КВАЗАР» г. Уфа

ТУ 1793-002-12719185-2009

Сертификат соответствия № РОСС RU.АГ66.Н04545

Сертификат НАКС № АЦСМ-58-00057

Масса НЕТТО 1 кг (20 порций приварок)

Термитная смесь медная включена в Реестр сварочных материалов ПАО «Газпром».

Описание:

Термитная смесь медная используется для приварки стальных или медных катодных и дренажных выводов ЭХЗ диаметром 3-8 мм к стальным магистральным трубопроводам номинальным диаметром от DN 500 до DN 1400, классом прочности до К65 включительно и толщиной стенки не менее 5,0 мм, рекомендованных к применению в газовой и нефтяной промышленности при строительстве, эксплуатации и ремонте.

Приварку катодных и дренажных выводов ЭХЗ следует производить согласно Инструкции по термитной приварке, разработанной с учетом требований СТО-2-2.2-136-2007, РД-25.160.00-КТН-037-14 и РД-23.040-00-КТН-386-09.

Для дистанционного поджига термосмеси используется устройство дистанционного поджига термитной смеси УДП-М.

Термосмесь производства ООО «Квазар» обеспечивает высокую надежность и прочность сварного шва, которые сохраняются в течение длительного срока эксплуатации.

Приварка с использованием термосмеси остается самым надежным и простым способом соединения элементов трубопроводов, несмотря на передовые достижение технического прогресса.

Состав термитной смеси запатентован.

Гарантийный срок хранения — 24 мес.

Комплект поставки:

Смесь термитная медная — 1 кг

Мерный стаканчик — 1 шт.

Пятачок — 20 шт.

Термитная смесь

★ Термитная смесь

Термит представляет собой смесь порошка алюминия с окислами различных металлов.

При поджигании горит интенсивно с большим количеством тепла. обычно, имеет температуру горения 2300 — 2700 °С, а в случае более сильных окислителей, таких как оксиды никеля, хрома или вольфрама, значительно выше. смесь поджигается специальным запалом смесь пероксида бария, магния и натрия. количественное соотношение компонентов смеси определяется стехиометрическим соотношением. наиболее распространенный Термит «Галатасарай»: Fe 2 O 3 = 75 %, Al = 25 % (Ал = 25 %) содержит данные кальцинированный или богатую железную руду, используемый для сварки рельсов и при отливке крупных деталей. температуры зажигания термитных вокруг 1300 °с воспламенения смеси 800 °С, в результате чего железо и шлак нагреваются до 2400 °С. Иногда в состав железного термита вводят железную obsecro, легирующие присадки и флюса. процесс проводят в магнезитового тигля. имеются термиты для сварки телефонных и телеграфных проводов, а также проводов линий электропередачи. В военной технике термин, применяемый в качестве зажигательных составов. В производстве ферросплавов Термит с добавлением флюсов называется шихтой.

Кроме алюминия можно использовать и другие металлы:

Ti 31 % (Ті 31 %) Fe 2 O 3 69 % (Fе2о3 69 %).
Mg 31 % (Мг 31 %) Fe 2 O 3 69 % (Fе2о3 69 %).
Ca 43 % (43 ка %) Fe 2 O 3 57 % (Fе2о3 57 %).
Si 21 % (Си 21 %) Fe 2 O 3 79 % (Fе2о3 79 %).

Термит-зажигательные составы:

Fe 2 O 3 21 % (Fе2о3 21 %) Al 13 % (Аль 13 %) BaNO 3 2 44 % (Бано 3 2 44 %) KNO 3 6 % (КНО 3 6 %) Mg или Fe 12 % (Фе 12 %) биндеры 4 %.
BaNO 3 2 37.5 % (Бано 3 2 37.5 %) Al 26.5 % (Аль-26.5 %) уголь 3 % связующего типа шеллак 23 %.
BaNO 3 2 26 % (Бано 3 2 26 %) Fe 3 O 4 50 % (Fe3о 4 50 %) Al 24 % (Аль 24 %).

Особенности изготовления термитной смеси своими руками

Вспомогательные средства для обеспечения технологических процессов в строительстве и производстве нередко предусматривают использование химических составов. К таким относятся и термитные смеси, которые имеют множество рецептур. В результате использования подобных составов пользователь получает или повышенное тепловое воздействие (в сварочных работах), или эффект детонационного механизма (в зажигательных системах пиротехники). Ингредиенты для термитной смеси в основном представлены металлическими элементами, но встречаются и другие химические компоненты. Точный состав определяется условиями применения смеси и эффектом, который требуется получить. Так или иначе, изготовление термитов производится и не специалистом в домашних условиях.

Общие сведения и состав

Химические термиты относятся к группе унитарного топлива, в равномерных пропорциях содержащего горючие компоненты и окислитель. Специфика такой смеси обуславливает ее способность возгораться даже без доступа к воздуху. Характеристики и свойства термитной смеси позволяют ставить ее в один ряд с бикфордовым шнуром и порохом. Однородные составы могут изготавливаться и в газообразном виде. Для этого используется комбинация подходящего газа и воздуха. Такие вещества предусматривают более высокие требования к условиям эксплуатации и содержанию, поскольку обладают значительной взрывоопасностью.

Условия проведения

Они предельно простые:

заранее просчитывается объем термита, необходимый для полного расплавления стыков и всех участвующих у химической реакции компонентов;
при использовании шихты (сыпучая форма термитной смеси) следует убедиться, что все ингредиенты имеют аналогичную консистенцию и перемешены до однородного состояния;
температурный импульс должен иметь не менее 1350 °C.

Активная фаза химической реакции продолжается не более 30 секунд: жидкий металл заполняет промежуток, а несгоревшие остатки образуют шлак.

Применение

В зависимости от требуемого результата и условий использования термиты могут обеспечить такие функции, как тепловое воздействие и пиротехнический эффект. Пиротехнические составы могут применяться в качестве средств освещения и в изготовлении сигнальных огней. Но главное направление практического использования термитов – это сварка. Получаемые в результате воздействия тепловой энергии соединения отличаются прочностью и долговечностью.

Принцип работы термитной смеси при образовании швов заключается в плавке состава из металлических компонентов, которая и обеспечивает надежное антикоррозийное соединение. Но важно учитывать, что приварочная система, требуемая для осуществления термической сварки на трубопроводах, предусматривает не только медную термосмесь, но и тигельную форму с поджигом.

Интерьерные конструкции

Функциональные и красивые полки, стеллажи, столы, стойки и другие элементы интерьера легко изготовить из строительной плиты THERMIT SP. Этот материал прост в обработке и монтаже, немного весит и отличается высокой прочностью.

Поверхность плит THERMIT SP можно покрывать краской, штукатурить, клеить мозаику, кафель. В отличие от гипсокартона или МДФ, традиционно применяемых в интерьере для изготовления конструктивных элементов, строительные плиты THERMIT SP обладают абсолютной влагостойкостью, что позволяет применять их во влажных помещениях. А монтаж конструкций не требует каркаса, благодаря жесткости плит.

Строительные плиты без труда можно закруглять, сделав надрезы вдоль радиуса скругления. Простота обработки и монтажа позволяет выстраивать дизайн уникальной сложности в условиях сухого ремонта, без использования сложных инструментов и дорогих строительных материалов.

Из строительных плит THERMIT SP можно изготовить:

Полки
Тумбы
Стеллажи
Стойки
Выставочные стенды
Ступени
Короба
Колонны
Столы

Между собой строительные плиты THERMIT SP склеиваются клеем или силиконовым герметиком, а для крепления к стене требуется клей и дополнительное закрепление дюбелями с прижимным диском.

Отделка оконных и дверных откосов

Для отделки откосов при установке окон ПВХ («стеклопакеты») наиболее широко применяются сэндвич-панели с покрытием из листа ПВХ или бумажнослоистого пластика. Чаще всего используется белый цвет покрытия, однако в дизайне современного интерьера возможно применение цветного покрытия, нанесение рисунка, шелкография, наклейка пленки.

Отделка оконных и дверных откосов сэндвич-панелями THERMIT SP с покрытием из листа ПВХ позволяет предотвратить промерзание откосов, благодаря теплоизоляционным свойствам наполнителя (экструдированного пенополистирола), избавлена от риска появления плесени, конденсата. Поверхность гигиенична и эстетична, ее очень просто мыть. Применение сэндвич-панелей THERMIT SP облегчает монтаж: панели легкие, их легко обрабатывать и подгонять по размеру, практически не остается отходов, не требуется дополнительная отделка.

Применение сэндвич-панелей THERMIT SP с основой из экструдированного пенополистирола и покрытием из листа ПВХ отвечает всем требованиям гигиены помещений. Cэндвич-панели THERMIT SP широко востребованы благодаря легкости обработки и долговечности.

Традиционный состав

В классическом представлении химический термит – это смесь из тонкоизмельченных компонентов железной окалины и алюминия. Именно такие составы наиболее востребованы в строительных операциях (как правило, сварочных) и промышленности. Это обусловлено тем, что активация смеси путем поджигания сопровождается повышением температуры и активным выделением теплоты. Хотя смесь термитная железная более известна как феррумная, ключевую роль в ее действии играет алюминий. В частности, процесс алюмотермии определяет эффективность реакций, благодаря которым возможна сварка стальных конструкций.

Сооружение утепленной отмостки

Отмостка — горизонтальная водонепроницаемая полоса вдоль периметра наружных стен дома, предназначенная для защиты фундамента от дождевых и паводковых вод и выполняющая декоративную функцию.

Кроме защиты от воды, отмостка служит для утепления фундамента и подвалов. Для этого в ее основу укладываются плиты из экструдированного пенополистирола THERMIT XPS. Утепленная отмостка — эстетичный вариант утепления грунта вокруг фундамента, к тому же выполняет влагозащитную функцию. Такая отмостка простоит долго без трещин в месте сопряжения к зданию, вызванных морозным пучением грунта.

Слой теплоизоляции под отмосткой укладывается на глубине 20–30 см с небольшим уклоном от строения. Ширина не менее 1 метра. Такое устройство отмостки позволит дополнительно отводить грунтовые воды от основания.

Пиротехнический состав

Основой таких составов также является топливо и окислитель, но в усложненном виде. К используемым компонентам можно отнести хлорат калия (основная часть состава), карбонат стронция (примерно четверть) и серу, окрашивающую пламя. Функцию окислителя выполняет хлорат калия, а сера действует как горючий элемент. В процессе горения пиротехнической термитной смеси также активно выделяется тепло и повышается температура: дымовые составы обеспечивают сотни градусов, а осветительные достигают 3 000 °С. Как правило, пиротехнические смеси не используются для обеспечения теплового воздействия, их сгорание сопровождается довольно интенсивным формированием пламени.

Медные смеси

Термиты, в составе которых присутствует окись меди, обычно изготавливаются целенаправленно для обслуживания сварочных операций на стальных газопроводах. Высокая ответственность формируемых швов обусловила необходимость повышения объемов выделяемой тепловой энергии. По этой причине смесь термитная медная включает ферросилиций вместо ферромарганца, который обладает не столь высокой температурой плавления. В готовом виде состав такой смеси включает:

оксид меди – 70%;
медный порошок – 12%;
алюминий – 10%;
ферросилиций (или ферромарганец) – 8%.

Такое сочетание элементов повышает качество и надежность сварочных работ благодаря увеличению выделяемых тепловых объемов энергии в процессе расплава.

Техника безопасности

Нормативные акты указывают, что, несмотря на внешнюю простоту, термитная сварка – это сложный и опасный вид работ. Рассмотрим требования безопасности:

Термитный порошок может храниться только в отапливаемых, проветриваемых помещениях;
Нельзя использовать влажный термит;
Если работы по сварке проводятся вне помещения, то место стыка от снега, грязи и других инородных тел очищается в диаметре 50 сантиметров;
Проводить сварку нельзя, если столбик термометра опустился ниже 10 градусов;
Нельзя зажигать шихту от дуги;
Инструкция по использованию термитных инверторов требует засыпать при горении термит песком, оборудовать кислородную линию дополнительным защитным клапаном и выключать подачу горючей смеси при поломке горелки;
Сварщик обязательно должен быть одет в специальный костюм.

Купить оборудование для термитной сварки можно в специальном магазине, его цена зависит от типа и марки инвертора. Например, цена такого сварочного аппарата в Воронеже и Красноярске начинается от 500 долларов.

Термитный карандаш

По своему составу термокарандаш может повторять любой из рецептов смеси, но его главной особенностью является цилиндрическая форма, в которой находится активная начинка: шнур горения и воспламеняющиеся элементы. Он помещается в тигельную форму, изготовленную из жаростойкого графита. Окончание шнура выводится в специальное отверстие крышки, связывая состав термитной смеси цилиндра и средство поджигания в виде спички.

В процессе сгорания при сварке по воспламеняющемуся элементу будет происходить активация термической смеси, запрессованной в карандаш. Таким образом, выгорание термосмеси приведет к тому, что нагретая металлическая начинка оплавится с поверхностью трубы и образует прочное соединение. К достоинствам термокарандашей относятся два момента. Во-первых, отпадает необходимость готовить специальную термоспичку. Во-вторых, сама формовка смеси в готовых пропорциях обеспечивает удобство ее хранения и перевозки.

Форма выпуска

Производители термосмесей выпускают их в различной форме. Сухие смеси, предназначенные для дальнейшего формирования в тигле, выпускаются в виде порошка, упакованного в прочную полипропиленовую банку объемом 1000 грамм. Термиты, пригодные для пайки проводов линий электропередач, выпускаются в форме патрона, имеющего цилиндрическую форму с продольным отверстием. Для сварки металлоконструкций термитными смесями используют форму карандаша, не требующего прокаливания перед использованием, а для розжига применяются термитные спички.

Термит своими руками

Для изготовления простой рецептуры термита в домашних условиях потребуется два ингредиента – железная окалина и металлический алюминий. Их следует брать в пирофорном (мелкодисперсном) виде – в этом состоянии вещества напоминают мелкую пыль. В зависимости от того, в каких объемах должна быть получена термитная смесь своими руками, готовится и специальная посуда – после всех операций приготовления можно использовать сосуд из алюминия или стали.

По массе пропорции ингредиентов будут следующими: 4 части алюминия к 3-м долям окалины. Компоненты тщательно перемешиваются. Далее будет не лишним добавление в смесь магнезии (жженая марганцовка), которая выполнит функцию катализатора. Ее можно внести в объеме, составляющем не более 20 % от общей массы из металлических веществ. Затем состав вновь перемешивается.

Как работают эти приемы

Способ термитного сваривания встык, требует тщательной подготовки соединяемых поверхностей. Потом в зазоре устанавливается термитная пленка. Отдельно от деталей в тиглях готовится расплав, который заливают встык, сами заготовки при этом сжимаются для качественного соединения.

Литье в промежуток более простой прием. Расплав готовят путем сжигания термита в отдельной форме и его льют в зазоры между деталями.

Комбинированная технология применяется при сварке железнодорожных рельсов. Торцы сначала зачищают, потом между ними укладывают стальную пластину. При заливании рельсы сжимают и получают качественные соединения.

Дуплекс предусматривает использование термитного сваривания с прессованием соединяемых частей.

Рецепт литого термита

Это один из самых удобных в приготовлении составов. Его можно изготовить и сформовать в любой таре. К отличиям литой смеси относится минимальное выделение, но взамен этого на выходе остается шлак, длительное время выдерживающий влагу. Литая термитная смесь своими руками изготавливается из следующих компонентов: оксид железа (3 доли), гипс (2 доли), алюминиевый порошок в виде смеси из грубого и тонкого металлов. Все составляющие перемешиваются, а затем для размягчения гипса добавляется вода. Полученная масса формуется, и в таком виде ее необходимо оставить на полчаса. Далее смесь вновь заливается водой и хранится для сушки в течение недели. Когда это время пройдет, желательно на солнце еще раз просушить состав, а затем просверлить отверстие для активирующего заряда.

Восстановление металла из его оксида с помощью другого металла называется металлотермией. Явление металлотермии открыл русский учёный Н. Н. Бекетов в 2020 году

.
А в 2020 году немецкий металлург-практик Ганс Гольдшмидт усовершенствовал метод Бекетова, предложив в качестве восстановителя использовать порошок алюминия
. Гольдшмидт назвал смесь алюминиевого порошка и оксида железа термитом. C древнегреческого therme переводится как жар, тепло.

Теплоизоляция скатной кровли

Выполнение теплоизоляции скатной крыши позволяет сэкономить на обогреве всего здания, особенно если пространство под крышей используется в качестве жилого помещения (мансардные крыши). При этом летом теплоизоляция из экструдированного пенополистирола THERMIT XPS сохраняет под крышей прохладу, предохраняя внутренние помещения от нагрева от раскаленной под солнцем кровли.

На скатной крыше деревянные стропила, обладающие высокой теплопроводностью, являются «мостиками холода» и приводят к значительным потерям тепла. Поэтому плиты экструдированного пенополистирола THERMIT XPS лучше всего укладывать сплошным слоем поверх стропил при новом строительстве или капитальном ремонте старой кровли. Только при технической невозможности этого способа, плиты экструдированного пенополистирола THERMIT XPS укладывают между стропил, беря плиты большей толщины.

Монтаж теплоизоляционных плит THERMIT XPS поверх стропил

1. Внутренняя обшивка; 2. Стропило; 3. Рейка-ограничитель; 4. THERMIT XPS; 5. Парозащитный слой; 6. Рейка контробрешетки; 7. Рейка обрешетки для крепления кровельного материала; 8. Кровельный материал.

Описание последовательности монтажа

Устанавливают стропила скатной кровли. Шаг стропил 600–1200 мм, сечение 50*150 мм, либо другие расчетные значения.
В нижней части кровли крепят рейку-ограничитель, чтобы не дать плитам THERMIT XPS скатиться вниз.
Плиты THERMIT XPS укладывают поверх стропил в шахматном порядке, начиная от рейки-ограничителя.
Поверх плит укладывают парозащитный слой, а затем закрепляют продольными рейками на гвозди либо саморезы через каждые 30 см. Высота рейки должна быть не менее 4 см для обеспечения вентиляции. Рекомендуется в каждой рейке сделать отверстия, чтобы рейка не растрескалась.
Поверх продольных реек крепят поперечные (для крепления черепицы) либо сплошной настил из ОСП или досок (для монтажа рулонных кровельных материалов).

Утепление скатной кровли под стропилами

1. Кровельный материал. 2. Рейка обрешетки. 3. Рейка контробрешетки. 4. Стропило. 5. THERMIT XPS. 6. Парозащитный слой. 7. Рейка для крепления обшивки. 8. Материал внутренней обшивки

В последние годы пользуются спросом малоэтажные дома с мансардами, и старые дома надстраиваются мансардными этажами. Для эффективного утепления чердака или мансарды при превращении их в жилое помещение, рекомендуется монтировать плиты THERMIT XPS под стропилами по всей поверхности. При этом нужно обеспечить хорошую вентиляцию помещения.

Если же чердак или мансарда не отапливается, то грамотным решением при изоляции скатной кровли является теплоизоляция не ската крыши, а самого верхнего перекрытия. Иначе через неотапливаемое чердачное помещение тепло будет уходить из здания, а это бесполезная трата энергии.

Термитные смеси

К сегодняшнему времени известно достаточно много различных термитных составов. В роли восстановителей могут использовать не только алюминий, но также магний, кальций и некоторые другие металлы. В качестве окислителей выступают оксиды никеля, хрома или вольфрама.

Характерные особенности

У всех термитов очень высокая температура горения — порядка 2000−4000 градусов. Они обладают способностью гореть без присутствия кислорода

.
Пламя термита невозможно потушить с помощью воды
. Все эти смеси обладают исключительно сильной прожигающей способностью, легко проходя в расплавленном состоянии сквозь толстые листы металла, чугуна или бетона.
Их можно использовать для резки металлов
. Во время своего горения они образуют высокотемпературный шлак, который, в свою очередь, усиливает его проникающую способность. Потушить термит практически невозможно.

Вещество с такими уникальными свойствами не могло остаться незамеченным, и к настоящему времени термитные смеси активно используются в различных сферах промышленного производства, строительства и в военной отрасли.

Классификация смесей

Существует несколько основных направлений применения термитов: тепловое воздействие и детонаторный эффект, пиротехнические эффекты, сварка металлов. В соответствии с этим различают несколько основных термитных составов:

Традиционный или ферроалюминиевый. Формула и состав термита просты
. Он представляет собою смесь алюминиевой пудры или опилок с железной окалиной (оксид железа Fe3O4).
Процентное соотношение — 75% железной окалины и 25% алюминия
. Чтобы процесс горения замедлить, могут применять алюминиевые опилки.
Если необходима быстрая скорость сгорания, используют пудру
.
Часто на практике скорость сгорания подбирают экспериментальным путём с помощью разных соотношений алюминиевой пудры и алюминиевых опилок
. С помощью этой смеси производят сварку железных конструкций.
Пиротехническая смесь. В этот состав в качестве окислителя входит хлорат калия, в качестве горючего элемента сера и карбонат стронция как катализатор процесса. Принципиальное отличие пиротехнической смеси от традиционной — относительно невысокая температура горения, но при этом очень яркое пламя
. Для непосредственного теплового воздействия такие смеси не применяются.
Медная смесь. Состоит на 70% из оксида меди, практически в равных долях в состав входят медный порошок и алюминиевая пудра (10−12%) и ферромарганец — около 8%
.
Этот состав характеризуется самой высокой температурой горения — около 2020 градусов, что, в свою очередь, способствует образованию очень надёжных сварных швов
. Применяется в основном при сварке стальных магистральных газопроводов.

Термитный карандаш

В этом случае речь идёт не о конкретном составе смеси, а о способе её упаковки в готовое рабочее состояние. На практике часто гораздо удобнее использовать не порошок, а компактно упакованную смесь в твёрдом агрегатном состоянии. Например, в виде удобного к использованию карандаша длиною порядка 30−35 см.

Как сделать термитный карандаш? Для этого сначала готовят смесь и смешивают ее с цементатором. В качестве цементатора используют спиртовые растворы канифоли, шеллака или бакелита. После того как смесь готова, берут электродную проволоку соответствующей длины и путем погружения её в жидкую смесь производят обволакивание электрода
.
После просушки получаем очень удобную к использованию в полевых условиях палочку термита
. Необходимо только помнить, что если такой карандаш зажечь,
потушить его уже будет невозможно.

Применение в условиях боевых действий

Большое применение термиты нашли в военной сфере, что и неудивительно, учитывая их специфические свойства.

Первый боеприпас на основе этой смеси был применён во время Первой мировой войны. Это была термитная бомба унитарного принципа действия. То есть воспламенение термита и его горение происходило непосредственно в самом снаряде, что делало такую гранату крайне опасной для самого бросающего.

В последующем стали применять зажигательные артиллерийские снаряды. Снаряд действовал по принципу обычной шрапнели, однако, вместо кусков металла, в этом случае во все стороны разлетались шаровидные сегменты спрессованного термита. В каждом таком сегменте находился самостоятельный запал, который поджигал термит от воздействия пороховых газов во время разрыва снаряда.

Термитные авиационные заряды активно применялись армией США во время войны во Вьетнаме. Они показали свою эффективность при поражении скоплений деревянных построек и легкобронировнаной техники среди зарослей джунглей.

Кратко об истории развития

Впервые сварка термическая для ремонта рельс была применена в 1915 году, а уже через 8 лет в столице все трамвайные путепроводы ремонтировались только таким методом, при этом использовался импортный термит. В 1925 году русский инженер Михаил Александрович Карасев запатентовал отечественный термит и организовал его производство в Москве.

Благодаря отечественному термиту, который был намного лучше импортных вариантов, сварка рельс проводилась качественнее, а шов эксплуатировался намного дольше. В результате свыше 100 тысяч стыков на трамвайных путях было восстановлено.

В те далёкие времена ремонт проводился двумя способами: врасклин и комбинированным методом. Первый вариант быстро выходил из строя при постоянной нагрузке, поэтому от него отказались и стали использовать дуплекс — промежуточное литьё с прессованием расплавленного металла.

Качество постоянно улучшалось — количество лопнувших стыков за 10 лет эксплуатации не превышало 0,8%, поэтому аналогичные методы стали применять во время прокладки московского метрополитена. Оригинальная методика стала применяться для сварки стыков труб высокого давления, где использовалась легированная сталь особой прочности. Термиты использовали для ремонта большого диаметра валов и других крупных деталей из металла.

Термитная смесь своими руками

В домашних условиях, как правило, изготавливают термит традиционного состава. Для этого необходимо наличие под рукой всего двух ингридиентов: железной окалины (Fe3O4) и алюминиевой пудры

. И если алюминиевая пудра свободно продаётся в магазине химреактивов, то добыча достаточного количества окалины может стать серьёзной проблемой, если, конечно, у вас нет собственной кузницы.

Получение оксида железа Fe3O4

Процесс получения окалины в домашних условиях можно условно разделить на два этапа. Сначала нужно получить оксид железа Fe2O3. Говоря простым языком, нам нужно достаточное количество ржавчины. После этого ржавчину превращают в окалину.

Для получения ржавчины нам понадобится:

Выпрямитель постоянного тока мощностью 12 В.
Поваренная соль.
Железный гвоздь.
Стеклянная банка объёмом 0.5 литра.

Соль растворяем воде и делаем насыщенный раствор, чтобы он обладал хорошей электропроводимостью. Включаем выпрямитель в сеть и оба его провода, идущие с выходов, погружаем в банку с насыщенным соляным раствором

.
Через некоторое время можно будет заметить, что от одного из проводов начинают выделяться пузырьки газа
.
Это говорит о том, что данный контакт имеет положительный заряд
. Железный гвоздь присоединяется к положительному заряду и опускается в раствор.
Второй контакт располагается рядом с плюсом, не соприкасаясь с ним
. Необходимо добиться максимально большого выделения пузырьков газа. Оставляем это нехитрое устройство работать как минимум на сутки.

После этого соскребаем с гвоздя образовавшийся толстый слой ржавчины и сушим её на солнце или на огне. Полученную ржавчину необходимо превратить в мелкодисперсный раствор
. Для этой цели помещаем порошок в фарфоровую ступку и как следует перетираем содержимое, пока не получим мелкую пудру.

Теперь осталось превратить ржавчину (Fe2O3) в окалину (Fe3O4). Для этого помещаем полученный порошок в тугоплавкий тигль и разогреваем его докрасна под пламенем горелки. Всё, второй необходимый ингридиент готов.

Пропорции смешивания и техника безопасности

Необходимо смешать 8 частей окалины и 3 части алюминиевой пудры. Если часть пудры заменить алюминиевыми опилками, можно увеличить время горения термитной смеси.

Термит — вещество абсолютно безопасное, пока его не подожгли. Необходимо понимать, что термит представляет собой смертельную опасность только после того, как будет подожжён
.
А поджечь его обычной спичкой невозможно, температуры в этом случае будет недостаточно
. Поэтому, пока он хранится дома в специальной ёмкости, он абсолютно безопасен и не представляет никакой угрозы для окружающих.

Литой термит

Чтобы было удобнее пользоваться, смесь можно приготовить в виде твёрдого состава, а не сыпучего. Для этого необходимо заранее приготовить формовочную посуду. Лучше всего подойдут специальные резиновые формы.

Состав смеси для литого термита:

Железная окалина 300 гр.
Гипс 200 гр.
Алюминиевый порошок, представляющий собой смесь алюминиевой пудры и алюминиевых опилок 200 гр.

Само изготовление довольно простое. Все первоэлементы перемешиваются, и после этого смесь замешивается на воде в специальной формовочной ёмкости. Смесь оставляется на 40 минут, чтобы гипс схватился и получилась однородная твёрдая масса
.
Затем смесь снова заливается водой и так выдерживается в течение недели
. За это время масса должна полностью высохнуть.

Как поджечь

Температура вспышки термита составляет порядка 2020 градусов. Поэтому бытовые средства розжига тут не помогут. Можно использовать длинную магниевую стружку, которая продается в магазине химреактивов

. Некоторые опытные практики советуют для этой цели использовать обычные бенгальские огни.
Можно использовать смесь алюминиевой пудры с марганцовкой, но это крайне рискованный метод, так как во время химической реакции происходит мгновенное вспыхивание
. Такая смесь может загореться моментально прямо в руках.

Оптимальным способом является приготовить в домашних условиях напалм и с его помощью поджечь смесь.

Для этого необходимо в достаточном количестве взять кусочки пенопласта, ненужные пластиковые тарелки и прочую одноразовую посуду. Всё это набивают в стеклянную банку с плотной крышкой и заливают растворителем типа ацетона или бензина
. Через несколько дней пластмасса полностью растворяется в растворителе и превращается в единую плотную мягкую массу, похожую на жвачку.
Зажечь эту массу можно обычной спичкой, при этом температура горения у неё достигает 2020 градусов
. С помощью такого напалма термитная смесь достаточно легко поджигается.

Септик

Оптимальным решением для организации очистки бытовых стоков в частном домовладении является монолитный бетонный септик. Для его установки можно привлечь бригаду или сделать все самостоятельно

. Это дополнительно сократит бюджет, согласны? Материалы для его устройства легко приобрести Read more…

Применение и состав термитной смеси

Применение и состав термитной смеси

28. 07.2017

Общие сведения и состав

Применение

Традиционный состав

Пиротехнический состав

Медные смеси

оксид меди – 70%;

медный порошок – 12%;

алюминий – 10%;

ферросилиций (или ферромарганец) – 8%.

Термитный карандаш

Термит своими руками

Как видно, ответ на вопрос о том, как сделать термитную смесь, довольно простой. Но важно предусмотреть и способ ее применения. Готовый состав можно поместить в сосуд. В нем смесь подвергается тщательной прессовке, уплотняется и закупоривается с целью исключения проникновения влаги. После этого следует проделать продолговатое отверстие для магниевой ленты, которая войдет в емкость на несколько сантиметров. Для активации состава достаточно поджечь ленту спичкой.

Рецепт литого термита

Источник:
fb.ru

Методическая разработка для проведения занятий в группе дополнительного образования

И Н С Т Р У К Ц И Я

ПО ТЕРМИТНОЙ СВАРКЕ ВЫВОДОВ ЭХЗ

Основные дефекты термитной приварки выводов ЭХЗ и способы их устранения

Способы устранения

дефектов

1. Низкая прочность сварного соедине-ния, вывод отрыва-ется от трубы при сгибании или при удалении шлака.

Некачественная зачистка поверхности трубы и конца прива-риваемого вывода. В формирующуюся полость тигель-формы попала термитная смесь

Тщательно зачистить место приварки и конец вывода. Сварку повторить.Проверить плотность соединения графитовых вкладышей тигель-формы и прилегание мембраны.

2.Форма термитно-го контакта непра-вильная, недоста-точное количество наплавленного металла, в тигель-форме образуется пробка из металла и шлака

Плохо перемешана термитная смесь, расслоение состава. Термитная смесь отсырела.

Тщательно переме-шать термитную смесь перед засыпкой в тигель-форму. Термитную смесь просушить

3. Наплавленный металл пористый

В тигель-форму попала влага. Влага на трубе или на привари-ваемом конце вывода

Просушить тигель-форму. Удалить влагу со свариваемых элементов.

1.ПРИВАРКА ВЫВОДОВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ (ЭХЗ)

1.1. Настоящие требования распространяются на термитную приварку медных или стальных, выводов ЭХЗ диаметром 6-12 мм к магистральным газопроводам. Сварка осуществляется с применением:

а) термосмеси медной и многоразовой графитной тигель-формы (рис.1.1).

Рис. 1.1 Тигель-форма для приварки выводов ЭХЗ.

б) термосмеси медной и одноразовой тигель-формы РТФ-НГК

(рис. 1.2).

Рис. 1.2. Одноразовая тигель-форма РТФ-НГК.

1- шнур замедленного горения; 2 — крышка РТФ-НГК; 3- термоподжиг;

4- корпус РТФ-НГК; 5- термосмесь; 6- графитовая обмазка; 7- литник;

8- литниковая камера; 9- канал установки вывода ЭХЗ (Ø 6,0 мм).

в) термитного карандаша и многоразовой тигель-формы (рис. 1.3).

Рис. 1.3 Термокарандаш.

1.2. Применяемые материалы:

а) термосмесь медная, расфасовка в герметичные пластиковые банки с плотно прилегающей крышкой по 1 кг.

б) термосмесь медная, расфасовка в герметичные пластиковые банки с плотно прилегающей крышкой по 54 г. (номинальная порция приварки).

в) одноразовая тигель-форма (рис.1.2) — это керамический стакан

с порцией термосмеси медной внутри, а также воспламенителем и огнепроводным шнуром (или проводами) выведенным наружу.

г) термокарандаш — это изделие одноразового применения, представляющее из себя порцию термосмеси медной (54 г.) цилиндрической формы на клеевой основе, со вставленным термоподжигом (запалом), со шнуром замедленного горения, либо проводами для подключения к устройству дистанционного поджига.

Перед проведением работ по приварке выводов ЭХЗ необходимо провести осмотр многоразовых, разовых тигель-форм. Не допускается применять тигель-формы с недопустимыми трещинами, сколами опорного торца, неплотностями поверхностей замыкания полутиглей многоразовых тигель-форм.

1.3. Порядок проведения работ:

Место приварки выводов ЭХЗ следует располагать в верхней четверти периметра газопровода с максимальным отклонением от зенита ±10º на поверхности газопровода на расстоянии не менее 100 мм от продольного, кольцевого сварных швов и их пересечения.

Поверхность газопровода в месте приварки выводов ЭХЗ и на расстоянии не менее 50 мм в каждую сторону должна быть очищена механическим способом до металлического блеска. Допускается очистка поверхности шлифмашинкой с применением дисковых проволочных щеток, ручной проволочной щеткой, напильником, наждачной бумагой. Зачищенную поверхность трубы необходимо обезжирить спиртом или ацетоном.

Вывод ЭХЗ должен быть зачищен механическим способом до металлического блеска на длину не менее 50 мм. и располагаться по оси газопровода.

На поверхности газопровода в месте приварки выводов ЭХЗ не допускается наличие следов влаги или конденсата.

2. ТЕРМИТНАЯ СВАРКА (ПАЙКА) ВЫВОДОВ ЭХЗ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕРМОСМЕСИ МЕДНОЙ И МНОГОРАЗОВЫХ ТИГЕЛЬ-ФОРМ.

2.1. Вскрытие индивидуальной упаковки с термосмесью и контроль внешнего вида должны производится непосредственно перед применением.

2.2. Из пластиковой банки достается мерный стаканчик, комплект мембран и металлический штырек.

2.3. Затем банка закрывается и путем многократного встряхивания осуществляется перемешивание термосмеси. При необходимости термосмесь перемешивается внутри банки металлическим прутом диаметром 2-4 мм. Не допускается применение термосмеси без тщательного предварительного перемешивания.

2.4. На подготовленную площадку на трубе устанавливается тигель-форма. В нижнее боковое отверстие тигель-формы вставляется вывод ЭХЗ до середины литниковой камеры (в случае если вывод ЭХЗ изготовлен из меди сечением менее 6 мм на него одевается теплоотводная трубка из меди или латуни длинной не менее 4 см.). С целью исключения попадания брызг расплавленной меди, сверху тигель-формы одевается кожух из пожароустойчивой ткани закрывающий место вокруг приварки (размер кожуха не менее Ø 80 см). На дно камеры сгорания вкладывается металлическая мембрана толщиной 0,3±0,02 мм. Мембрана устанавливается без перекоса, чтобы исключить просыпание смеси в формирующую контакт полости тигель-формы.

2.5. Дозировка термосмеси хранящейся в герметичной таре по одному кг. осуществляется мерным стаканчиком, входящим в комплект с каждой упаковкой с термосмесью и соответствующей одной весовой порции (54-56 г.)

2.6. Термосмесь засыпается в тигель-форму в два этапа с послойным уплотнением путем прокалывания металлическим прутом. После уплотнения смеси тигель-форма закрывается крышкой и поджигается термитной спичкой вставляемой через запальное отверстие крышки тигель-формы, либо термоподжигом (т.е. запалом с огнепроводным шнуром). В этом случае термоподжиг углубляется в термосмесь насыпанную в тигель-форму минимум до половины запала, а шнур выводится через отверстие в крышке тигель-формы и поджигается обычной спичкой. Стандартное время горения шнура 30 сек.

2.7. В случае воспламенения термосмеси посредством приемника и передатчика устройства дистанционного поджига воспламенение термосмеси в тигель-форме осуществляется в соответствии с руководством по эксплуатации данного поджигающего устройства.

2.8. По окончании процесса приварки вывода ЭХЗ, необходимо дать остыть месту приварки в течении 5-ти мин., снять тигель-форму, при помощи отвертки и легкого пошатывания.

2.9. Зачистить наплавку и место приварки металлической щеткой, наждачной бумагой до металлического блеска. Провести визуальный и измерительный контроль размеров наплавки: высота наплавки должна быть 5,0±2,0 мм, диаметр – 30±5,0 мм, допускаются отдельные поры на поверхности наплавки диаметром до 1,0 мм.

2.10. Проверить прочность наплавки многократным изгибом приваренного вывода ЭХЗ.

2.11. Очистить от шлака и брызг многоразовую тигель-форму не повреждая поверхностей, зачистить шлифшкуркой («нулевкой») на тканевой основе литниковую камеру для последующего применения.

2.12. Возможные дефекты и их причины приведены в таблице 1.

3. ТЕРМИТНАЯ СВАРКА (ПАЙКА) ВЫВОДОВ ЭХЗ С ПРИМЕНЕНИЕМ РАЗОВЫХ ТИГЕЛЬ-ФОРМ (РТФ).

3.1. Вскрытие индивидуальной упаковки и контроль внешнего вида разовых тигель-форм (далее по тексту РТФ), должны производится непосредственно перед установкой и применением.

3.2. Вскрыть пластиковый пакет, вынув из него тигель-форму и несколько раз ее встряхнуть. Подготовить опорный торец тигель-формы для плотного прилегания рабочей поверхности к трубе посредством притирания на наждачной бумаге, уложенной на трубу (элемент трубы) того же диаметра.

3.3. Установить РТФ на место приварки подготовленное согласно пункту 1.3. В нижнее боковое отверстие тигель-формы вставляется вывод ЭХЗ до середины литниковой камеры (в случае если вывод ЭХЗ изготовлен из меди сечением менее 6 мм на него одевается теплоотводная трубка из меди или латуни длинной не менее 4 см.). С целью исключения попадания брызг расплавленной меди, сверху тигель-формы одевается кожух из пожароустойчивой ткани закрывающий место вокруг приварки, (размер кожуха Ø 80 см).

3.4. Поджечь шнур замедленного горения РТФ обычной спичкой, отойти на безопасное расстояние.

3.5. По окончании процесса приварки вывода ЭХЗ необходимо дать остыть месту приварки в течение 5 мин., снять РТФ легким пошатыванием и утилизировать.

3.6. Зачистить металлической щеткой и легким постукиванием молотка наплавку и место приварки вывода ЭХЗ от шлака; проверить прочность наплавки многократным изгибом приваренного вывода ЭХЗ и провести визуальный и измерительный контроль размеров наплавки.

3.7. В случае применения дистанционного поджига необходимо на расстоянии не менее 1-го метра от места приварки установить приемник устройства дистанционного поджига, состыковать разъем блока коммутации данного устройства с разъемом РТФ.

3.8. Произвести поджиг запала термосмеси в РТФ посредством передатчика и приемника устройства дистанционного поджига в соответствии с руководством по эксплуатации, предварительно отойдя на безопасное расстояние от газопровода.

4. ТЕРМИТНАЯ СВАРКА (ПАЙКА) ВЫВОДОВ ЭХЗ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕРМОКАРАНДАША.

4.1. Вскрытие индивидуальной упаковки и контроль внешнего вида термокарандаша (далее по тексту ТК), должны производится непосредственно перед установкой и применением.

4.2. ТК помещается в многоразовую графитную тигель-форму.

4.3. Шнур замедленного горения, либо провода выводятся через запальное отверстие крышки тигель-формы наружу. В остальном сварка (пайка) выводов ЭХЗ с применением ТК производится также как с термосмесью медной (п.2).

5. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ.

5.1. Термосмесь, РТФ, термокарандаш должны храниться в герметичной упаковке.

5.2. При использовании термосмеси расфасовкой по 1 кг., в случае неполного использования содержимого тубуса, он вновь герметично закрывается.

5.3. Запрещается хранение и применение термоматериалов вблизи источников открытого огня.

5.4. В случае воспламенения термоматериалов тушить их водой запрещается. Тушение производится песком или сухой землей.

Разработал мастер производственного обучения Кочунов Е. Б.

Reade Advanced Materials — термитный порошок (алюминиевый термит / медный термит)

Физические свойства

Химические свойства

Типичные области применения

Реакции термитов имеют множество применений. Первоначально он использовался для ремонтной сварки на месте таких вещей, как осевые рамы локомотивов, где ремонт может производиться без снятия детали с установленного места.

Thermite также может использоваться для быстрой резки или сварки металла, такого как рельсовые пути, без использования сложного или тяжелого оборудования.

Описание

Термитная реакция (тип алюмотермической реакции) — это реакция, в которой металлический алюминий окисляется оксидом другого металла, чаще всего оксида железа.

Название термит также используется для обозначения смеси двух таких химикатов. Это оксид алюминия, свободное элементарное железо и большое количество тепла.Реагенты обычно измельчаются и смешиваются со связующим, чтобы сохранить материал в твердом состоянии и предотвратить разделение.

Алюминий восстанавливает оксид другого металла, чаще всего оксида железа, поскольку алюминий обладает высокой реакционной способностью:

* Fe2O3 + 2Al ==> 2Fe + Al2O3 + тепло

Это оксид алюминия, свободное элементарное железо и большое количество тепла. Реагенты обычно измельчаются и смешиваются со связующим для сохранения твердости материала и предотвращения разделения.

Для образования элементарного металла могут использоваться другие оксиды металлов, такие как оксид хрома.Медный термит, использующий оксид меди, используется для создания электрических соединений в процессе, называемом cadwelding:

* 3CuO + 2Al ==> 3Cu + Al2O3 + тепло

Химическое название: Реакция термитов

Химическая формула:

1) Fe2O3 + 2Al ==> 2Fe + Al2O3 + тепло

2) алюминий + оксид железа (III) ==> железо + оксид алюминия 2Al (s) + Fe2O3 (s) ==> Al2O3 (s) + 2Fe (s).

Упаковка

Синонимы

термитная реакция, термитный порошок, алюмотермическая реакция, реакция Гольдшмидта, натрий, термитный сварочный порошок, алюминиевый термит, термитная сварка, медный термит, каддвардинг,

Классификация

Термитный порошок TSCA (SARA Title III) Статус: включен в список.За дополнительной информацией обращайтесь в Агентство по охране окружающей среды США по телефону +1.202.554.1404

Реферат по химическому порошку термитного порошка Номер службы: TBA

Зона экспериментальной ракетной техники Ричарда Накки

Эксперименты с термитами

Термитная реакция — это реакция, при которой металл (обычно алюминий или магний) окисляется оксидом другого металла. Термин термит также используется для обозначения смеси двух таких соединений.Если реагирующим металлом является алюминий, продукты представляют собой оксид алюминия (Al ₂ O ₃) и элементарный металл из исходного оксида. Если реагирующим металлом является магний, продукты представляют собой монооксид магния (MgO) и элементарный металл. Также вырабатывается много тепловой энергии.

Термиты представляют интерес для ракетчиков-любителей из-за их потенциального использования в качестве эффективного воспламенителя ракетного двигателя. Большое количество выделяемого тепла, быстрое сгорание, обилие продуктов в конденсированной фазе и отсутствие заметных газообразных продуктов в совокупности делают их использование привлекательным в определенных областях применения.В частности, для быстрого воспламенения трудновоспламеняющихся порохов.

На этой веб-странице исследуются теоретические свойства и характеристики горения нескольких составов термитов. Для всего этого были рассмотрены два реагирующих металла — алюминий и магний. Рассматриваемые оксиды являются общедоступными и обычно используются в качестве пигментов. Те, кого выбрали для этого расследования, были основаны на том, что было «под рукой».

Алюминий, использованный в этих экспериментах, представлял собой распыленный алюминиевый порошок West System 420 .Из соображений безопасности магний имел относительно крупный размер 230 меш (60 микрометров) и не был пассивирован. Все оксиды были приобретены в местном магазине гончарных изделий.

A. Красный оксид железа и алюминий
B. Красный оксид железа и магний
C. Оксид меди и алюминий
D. Оксид меди и магний
E. Диоксид марганца и алюминий
F. Диоксид марганца и магний
г.Диоксид титана и алюминий
H. Диоксид титана и магний
I. Оксид хрома и алюминий
J. Оксид хрома и магний
K. Сульфат кальция и алюминий

Для каждого из них представлено сбалансированное уравнение реакции и изменение энтальпии (выделяемого тепла) на грамм реагентов. Поскольку реагирующий металл намного ценнее оксидов, также указывается количество тепла, выделяемое на грамм металлического реагента.Отрицательный знак означает, что в результате реакции выделяется тепло. В Приложении А показано, как рассчитывается изменение энтальпии.

Были приготовлены партии по десять граммов каждого состава. Из этого небольшого образца 0,5 грамма воспламенили, чтобы убедиться, насколько легко может воспламениться состав. Качественно наблюдали скорость горения и внешний вид возникшей реакции. Были опробованы три различных способа воспламенения термитов. Сначала была использована стандартная пропановая горелка. Если это не помогло, использовалась лента из горящего магния.Для некоторых составов также использовали электрически инициируемый запальник Mini bulb . В этих воспламенителях не использовался воспламенитель, скорее, нить накала просто помещалась в прямой контакт с термитным порошком.

А . Красный оксид железа и алюминий

Это «классический» термит.

Fe ₂ O ₃ + 2 Al -> Al ₂ O ₃ + 2 Fe
Dh = -3,98 кДж / грамм.

Стехиометрическое массовое отношение оксида к металлу равно 2.96: 1.

*Для партии 10 грамм* :
Fe ₂ O ₃	7,5 г
Al	2,5 г

Наблюдения : Невозможно зажечь пропановую горелку. Легко воспламеняется магниевой лентой. Горят со средней скоростью, выделяя много железных «бенгальских огней».

Б . Красный оксид железа и магний

Это модифицированная версия «классического» термита.

Fe ₂ O ₃ +3 Mg -> 3 MgO + 2 Fe
Dh = -4,21 кДж / грамм.

Стехиометрическое массовое отношение оксида к металлу составляет 2,23: 1.

*Для партии 10 грамм* :
Fe ₂ O ₃	6,9 г
мг	3,1 г

Наблюдения : Легко воспламеняется пропановой горелкой. Может также воспламениться с помощью запальника Mini.Горел быстро, ярко-белой вспышкой.

С . Оксид меди и алюминий

3 CuO + 2 Al -> Al ₂ O ₃ + 3 Cu
Dh = -4,12 кДж / грамм.

Стехиометрическое массовое отношение оксида к металлу составляет 4,56: 1.

*Для партии 10 грамм* :
CuO	8,2 г
Al	1,8 г

Наблюдения : Невозможно зажечь пропановую горелку.Легко воспламеняется с помощью магниевой ленты, а также с помощью запального устройства Mini . Загорелся мгновенно горячей белой вспышкой. Было образовано много коричневатого дыма.

Видеоклип , на котором 0,5 грамма оксида меди / термитов алюминия поджигаются с помощью запальника Mini Lamp, формат WMV, (519 кб), формат AVI, (1,1 Мб),

Д . Оксид меди и магний

CuO + Mg -> MgO + Cu
Dh = -4.29 кДж / грамм.

Стехиометрическое массовое отношение оксида к металлу составляет 3,3: 1

*Для партии 10 грамм* :
CuO	7,7 г
Mg	2,3 г

Наблюдения : Легко воспламеняется пропановой горелкой. Загорелся мгновенно яркой вспышкой. Запальник с мини-лампой также успешно воспламенил этот термит.

Видеоклип из 0.5 грамм оксида меди / термит магния поджигаются с помощью запального устройства Mini Lamp WMV формат, (629 кб), формат AVI, (1,1 Мб)

Горение термитов CuO-Mg.

E . Диоксид марганца и алюминий

3 MnO ₂ + 4 Al -> 2 Al ₂ O ₃ + 3 Mn
Dh = -4,79 кДж / грамм.

Стехиометрическое массовое отношение оксида к металлу составляет 2,42: 1.

*Для партии 10 грамм* :
MnO ₂	7.1 г
Al	2,9 г

Наблюдения : Неохотно воспламеняется пропановой горелкой. Легко воспламеняется с помощью магниевой ленты, а также успешно воспламеняется с помощью запальника Mini Lamp . Сгорел очень быстро. Остался какой-то несгоревший состав.

Видеоклип , в котором 0,5 грамма диоксида марганца / алюминиевого термита воспламеняются с помощью воспламенителя мини-лампы , формат WMV, (436 кб), формат AVI, (1.4 Мб),

Ф . Диоксид марганца и магний

MnO ₂ + 2 Mg -> 2 MgO + Mn
Dh = -4,98 кДж / грамм.

Стехиометрическое массовое отношение оксида к металлу составляет 1,79: 1.

*Для партии 10 грамм* :
MnO ₂	6,4 г
Mg	3,6 г

Наблюдения : Легко воспламеняется пропановой горелкой.Также был успешно воспламенен запальной лампой Mini . Загорелся мгновенно с яркой вспышкой и свистящим звуком.

Видеоклип с 0,5 граммами диоксида марганца / термитом магния, воспламеняемых с помощью запальника Mini Lamp, формат WMV, (436 kb), формат AVI, (1,6 МБ)

G . Диоксид титана и алюминий

3 TiO ₂ + 4 Al -> 2 Al ₂ O ₃ + 3 Ti
Dh = -1.39 кДж / грамм.

Стехиометрическое массовое отношение оксида к металлу составляет 2,22: 1.

*Для партии 10 грамм* :
TiO ₂	6,9 г
Al	3,1 г

Наблюдения : Невозможно зажечь пропановую горелку. Зажигается магниевой лентой и довольно медленно горит ярким светом. Осталось много остатков.

H .Диоксид титана и магний

TiO ₂ + 2 Mg -> 2 MgO + Ti
Dh = -1,92 кДж / грамм.

Стехиометрическое массовое отношение оксида к металлу составляет 1,64: 1.

*Для партии 10 грамм* :
TiO ₂	6,2 г
мг	3,8 г

Наблюдения : Зажигается пропановой горелкой. Также был успешно воспламенен запальной лампой Mini .Загорелся довольно быстро яркой белой вспышкой. Много брызг.

Видеоклип «соломенного» воспламенителя с 0,2 г диоксида титана / термитов магния в формате WMV, (458 кб), формат AVI, (1,3 Мб),

Я . Оксид хрома и алюминий

Cr ₂ O ₃ + 2 Al -> Al ₂ O ₃ + 2 Cr
Dh = -2,55 кДж / грамм.

Стехиометрическое массовое отношение оксида к металлу равно 2.81: 1.

*Для партии 10 грамм* :
Cr ₂ O ₃	7,4 г
Al	2,6 г

Наблюдения : Не удалось зажечь пропановую горелку. Загорелся магниевой лентой и горел довольно медленно и слабо. Остался какой-то несгоревший состав.

Дж . Оксид хрома и магний

Cr ₂ O ₃ + 3 Mg -> 3 MgO + 2 Cr
Dh = -2.91 кДж / грамм.

Стехиометрическое массовое отношение оксида к металлу составляет 2,09: 1.

*Для партии 10 грамм* :
Cr ₂ O ₃	6,8 г
Mg	3,2 г

Наблюдения : Легко воспламеняется пропановой горелкой и быстро горит ярко-желтой вспышкой с небольшими брызгами. Также был успешно воспламенен запальной лампой Mini .

Видеоклип с 0,5 граммами диоксида хрома / термитом магния, воспламеняемых с помощью воспламенителя мини-лампы , формат WMV, (467kb), формат AVI, (1,4 МБ),

К . Сульфат кальция и алюминий

Сульфат кальция, CaSO ₄, легко доступен в виде гипса, мела для школьной доски * или гипса. Как гипс, он существует в полугидратированном состоянии с молекулой воды CaSO ₄.H ₂ O, или в виде мела или гипса в состоянии дигидрата , CaSO ₄ .2H ₂ O. В безводном состоянии он используется как осушитель. Перед использованием в термитной смеси материал следует высушить в печи при температуре 175 ^o ° C (350 ^o ° F) в течение часа или более, чтобы снизить содержание влаги до полугидратированной формы.

* Мел для школьной доски может быть изготовлен из сульфата кальция или карбоната кальция. Чтобы убедиться, что данный мел является сульфатом кальция, бросьте кусок в сильную кислоту (например,грамм. муриатический). Если он шипит, то это карбонат кальция. Если шипения нет (или оно минимальное), продукт — сульфат кальция.

Предполагаемое сбалансированное уравнение:

CaSO ₄ + 2 Al -> Al ₂ O ₃ + CaO + S

Стехиометрическое массовое отношение оксида к металлу составляет 2,43: 1.

Для полугидратной формы массовое соотношение регулируется с учетом молекулы воды:
Массовое отношение оксида полугидрата к металлу составляет 2.6: 1.

*Для партии 10 грамм* :
CaSO ₄ .H ₂ O	7,2 г
Al	2,8 г

Наблюдения : Достаточно трудно воспламеняется, для зажигания требуется магниевая лента. Горит очень быстро при яркой вспышке. Может ли , но не , воспламениться с помощью запальника Mini bulb .

Видеоклип из 0.5 граммов сульфата кальция / термита алюминия зажигают пропановой горелкой. Формат WMV, (2,6 Мб),

Сводка

Таблица 1 суммирует 10 составов и перечисляет теплоту реакции для каждого, выраженную в килоджоулях на моль реагента, на грамм термита и на грамм содержания металла.

Thermite | Военная вики | Фэндом

Термитная смесь с использованием оксида железа (III)

Thermite представляет собой пиротехническую смесь из металлического порошкового топлива и оксида металла.При воспламенении от тепла термит подвергается экзотермической окислительно-восстановительной реакции. Большинство разновидностей не взрывоопасны, но могут создавать короткие всплески высокой температуры на небольшом участке. Его форма действия аналогична другим топливно-окислительным смесям, например, дымному пороху.

Термиты имеют разнообразный состав. Топливо включает алюминий, магний, титан, цинк, кремний и бор. Алюминий широко распространен из-за его высокой температуры кипения. Окислители включают оксид бора (III), оксид кремния (IV), оксид хрома (III), оксид марганца (IV), оксид железа (III), оксид железа (II, III), оксид меди (II) и свинец (II). , IV) оксид.^[1]

Термитная реакция с использованием оксида железа (III). Вылетающие наружу искры представляют собой шарики расплавленного железа, сопровождаемые дымом.

Алюминий восстанавливает оксид другого металла, чаще всего оксида железа, потому что алюминий образует более сильные связи с кислородом, чем железо:

Fe ₂ O ₃ + 2 Al → 2 Fe + Al ₂ O ₃

Эти продукты представляют собой оксид алюминия, свободное элементарное железо, ^[2] и большое количество тепла.Реагенты обычно измельчаются и смешиваются со связующим для сохранения твердости материала и предотвращения разделения.

Реакция используется для термитной сварки, часто применяемой для соединения рельсовых путей. Можно использовать другие оксиды металлов, такие как оксид хрома, для получения данного металла в его элементарной форме. Медный термит, использующий оксид меди, используется для создания электрических соединений в процессе, называемом cadwelding:

3 CuO + 2 Al → 3 Cu + Al ₂ O ₃

Некоторые термитоподобные смеси используются в качестве пиротехнических инициаторов, например фейерверков.

Термиты с наноразмерными частицами описываются множеством терминов, таких как метастабильные межмолекулярные композиты, супертермит, ^[3] нанотермит, ^[4] и нанокомпозитные энергетические материалы. ^[5] ^[6]

Реакция термитов ( thermit ) была открыта в 1893 году и запатентована в 1895 году немецким химиком Гансом Гольдшмидтом. ^[7] Следовательно, реакцию иногда называют «реакцией Гольдшмидта» или «процессом Гольдшмидта».Первоначально Гольдшмидт был заинтересован в производстве очень чистых металлов, избегая использования углерода при плавке, но вскоре он обнаружил ценность термитов при сварке. ^[8]

Первым промышленным применением термита была сварка трамвайных путей в Эссене, Германия, в 1899 году. ^[9]

Термитная реакция, происходящая на чугунной сковороде

Красный оксид железа (III) (Fe ₂ O ₃, широко известный как ржавчина) является наиболее распространенным оксидом железа, используемым в термитах.^[10] ^[11] ^[12] Также можно использовать магнетит. ^[13] Иногда используются другие оксиды, такие как MnO ₂ в термитах марганца, Cr ₂ O ₃ в термитах хрома или оксид меди (II) в термитах меди, но только для специальных целей. ^[13] Во всех этих примерах в качестве химически активного металла используется алюминий. Фторполимеры могут использоваться в специальных составах, относительно распространенным примером является тефлон с магнием или алюминием.Магний / тефлон / витон — еще один пиролант этого типа. ^[14]

В принципе, вместо алюминия можно использовать любой химически активный металл. Однако это делается редко, потому что свойства алюминия почти идеальны для этой реакции:

Это самый дешевый из металлов с высокой реакционной способностью; ^{[ требуется ссылка ]}
Образует пассивирующий слой, что делает его более безопасным в обращении, чем со многими другими химически активными металлами. ^[15]
Его относительно низкая температура плавления (660 ° C) означает, что металл легко расплавляется, поэтому реакция может протекать в основном в жидкой фазе и, таким образом, протекает довольно быстро.
Его высокая температура кипения (2519 ° C) позволяет реакции достигать очень высоких температур, поскольку некоторые процессы имеют тенденцию ограничивать максимальную температуру чуть ниже точки кипения. Такая высокая температура кипения характерна для переходных металлов (например, железо и медь кипят при 2887 ° C и 2582 ° C соответственно), но особенно необычна для высокореактивных металлов (см. Магний и натрий, которые кипят при 1090 ° C и 883 ° С соответственно).
Кроме того, низкая плотность оксида алюминия, образующегося в результате реакции, имеет тенденцию заставлять его плавать на образующемся чистом металле.Это особенно важно для уменьшения загрязнения сварного шва.

Хотя реагенты стабильны при комнатной температуре, они горят с чрезвычайно интенсивной экзотермической реакцией при нагревании до температуры воспламенения. Продукты превращаются в жидкости из-за достигнутых высоких температур (до 2500 ° C с оксидом железа (III)), хотя фактическая достигнутая температура зависит от того, насколько быстро тепло может уйти в окружающую среду. Thermite содержит собственный источник кислорода и не требует внешнего источника воздуха.Следовательно, его нельзя задушить, и он может воспламениться в любой окружающей среде при достаточном начальном нагреве. Он будет хорошо гореть во влажном состоянии, и его нелегко погасить водой, хотя достаточное количество воды отводит тепло и может остановить реакцию. ^[16] Небольшое количество воды закипит до того, как дойдет до реакции. Тем не менее, термит используется для подводной сварки. ^[17]

Термиты характеризуются практически полным отсутствием газообразования при горении, высокой температурой реакции и образованием жидкого шлака.Топливо должно иметь высокую теплоту сгорания и образовывать оксиды с низкой температурой плавления и высокой температурой кипения. Окислитель должен содержать не менее 25% кислорода, иметь высокую плотность, низкую теплоту образования и давать металл с низкой температурой плавления и высокой температурой кипения (чтобы высвобождаемая энергия не расходовалась на испарение продуктов реакции). В композицию могут быть добавлены органические связующие для улучшения ее механических свойств, однако они имеют тенденцию к образованию продуктов эндотермического разложения, вызывая некоторую потерю тепла реакции и образование газов.^[18]

Температура, достигнутая во время реакции, определяет результат. В идеальном случае реакция дает хорошо разделенный расплав металла и шлака. Для этого температура должна быть достаточно высокой, чтобы расплавить как продукты реакции, так и полученный металл и оксид топлива. Слишком низкая температура приведет к образованию смеси спеченного металла и шлака, слишком высокая температура — выше точки кипения любого реагента или продукта — приведет к быстрому выделению газа, диспергированию горящей реакционной смеси, иногда с эффектами, аналогичными низкому выходу взрыв.В композициях, предназначенных для получения металла алюмотермической реакцией, этим эффектам можно противодействовать. Слишком низкая температура реакции (например, при производстве кремния из песка) может быть повышена добавлением подходящего окислителя (например, серы в композициях алюминий-сера-песок), слишком высокие температуры могут быть снижены с помощью подходящего охлаждающего агента и / или шлакового флюса. Флюс, часто используемый в любительских композициях, представляет собой фторид кальция, так как он реагирует только минимально, имеет относительно низкую температуру плавления, низкую вязкость расплава при высоких температурах (следовательно, увеличивает текучесть шлака) и образует эвтектику с оксидом алюминия.Однако слишком много флюса разбавляет реагенты до такой степени, что они не могут поддерживать горение. Тип оксида металла также оказывает сильное влияние на количество производимой энергии; чем выше оксид, тем больше выделяется энергии. Хорошим примером является разница между оксидом марганца (IV) и оксидом марганца (II), где первый дает слишком высокую температуру, а второй едва способен поддерживать горение; для достижения хороших результатов следует использовать смесь с правильным соотношением обоих оксидов.^[19]

Скорость реакции также можно регулировать в зависимости от размера частиц; более крупные частицы горят медленнее, чем более мелкие. Эффект более выражен с частицами, которым требуется нагреть до более высокой температуры, чтобы начать реакцию. Этот эффект доведен до крайности с нанотермитами.

Температура, достигаемая в реакции в адиабатических условиях, когда тепло не теряется в окружающую среду, может быть оценена с использованием закона Гесса — путем расчета энергии, производимой самой реакцией (вычитая энтальпию реагентов из энтальпии продуктов) и вычитание энергии, потребляемой для нагрева продуктов (из их удельной теплоемкости, когда материалы изменяют только свою температуру, и их энтальпии плавления и, в конечном итоге, энтальпии испарения, когда материалы плавятся или кипят).В реальных условиях реакция теряет тепло в окружающую среду, поэтому достигаемая температура несколько ниже. Скорость теплопередачи конечна, поэтому чем быстрее протекает реакция, тем ближе к адиабатическим условиям она протекает и тем выше достигается температура. ^[20]

Железный термит [править | править источник]

Самый распространенный состав — железный термит. В качестве окислителя обычно используется оксид железа (III) или оксид железа (II, III). Первый производит больше тепла.Последний легче воспламеняется, вероятно, из-за кристаллической структуры оксида. Добавление оксидов меди или марганца может значительно улучшить легкость воспламенения.

В исходной смеси, в том виде, в котором она была изобретена, использовался оксид железа в виде прокатной окалины. Состав было очень сложно зажечь. ^[18]

Термит медный [править | править источник]

Термит меди может быть получен с использованием оксида меди (I) (Cu ₂ O, красный) или оксида меди (II) (CuO, черный).Скорость горения обычно очень высокая, а температура плавления меди относительно низкая, поэтому в результате реакции образуется значительное количество расплавленной меди за очень короткое время. Реакции термитов меди (II) могут быть настолько быстрыми, что термиты меди можно рассматривать как разновидность мгновенного порошка. Может произойти взрыв и выброс медных капель на значительное расстояние. ^[21]

Термит меди (I) используется в промышленности, например, в сварка толстых медных проводников («гусеничная сварка»). Этот вид сварки оценивается также для сращивания кабелей на флоте ВМС США, для использования в сильноточных системах, например.грамм. электрическая силовая установка. ^[22]

Терматы [править | править источник]

Терматная композиция — это термитная композиция, обогащенная окислителем на основе соли (обычно нитратами, например нитратом бария или пероксидами). В отличие от термитов, терматы горят с выделением пламени и газов. Присутствие окислителя облегчает воспламенение смеси и улучшает проникновение в цель горящим составом, поскольку выделяющийся газ выбрасывает расплавленный шлак и обеспечивает механическое перемешивание.^[18] Этот механизм делает термат более подходящим, чем термит, для зажигательных целей и для аварийного разрушения чувствительного оборудования (например, криптографических устройств), поскольку эффект термитов более локализован.

Реакция термитов с использованием оксида железа (III)

Металлы способны гореть при правильных условиях, подобно процессу горения древесины или бензина. Фактически ржавчина — это результат очень медленного окисления стали или железа.Реакция термитов — это процесс, в котором правильная смесь металлического топлива объединяется и воспламеняется. Само зажигание требует очень высоких температур.

Для воспламенения термитной реакции обычно требуется бенгальский огонь или легко доступная магниевая лента, но могут потребоваться постоянные усилия, поскольку зажигание может быть ненадежным и непредсказуемым. Эти температуры не могут быть достигнуты с помощью обычных взрывателей из черного пороха, нитроцеллюлозных стержней, детонаторов, пиротехнических инициаторов или других распространенных воспламеняющих веществ.^[13] Даже когда термит достаточно горячий, чтобы светиться ярко-красным светом, он не воспламеняется, так как он должен быть раскаленным добела или около него, чтобы инициировать реакцию. ^{[ необходимая ссылка ]} Если все сделано правильно, можно начать реакцию с помощью пропановой горелки. ^[23]

Часто полоски металлического магния используются в качестве предохранителей. Поскольку металлы горят без выделения охлаждающих газов, они потенциально могут гореть при очень высоких температурах. Химически активные металлы, такие как магний, могут легко достигать температуры, достаточной для воспламенения термитов.Магниевое зажигание остается популярным среди любителей термитов, главным образом потому, что его легко получить. ^[13]

Реакция между перманганатом калия и глицерином или этиленгликолем используется как альтернатива магниевому методу. Когда эти два вещества смешиваются, начнется самопроизвольная реакция, при которой температура смеси будет медленно повышаться до тех пор, пока не появится пламя. Тепла, выделяемого при окислении глицерина, достаточно для инициирования термитной реакции.^[13]

Помимо магниевого зажигания, некоторые любители также предпочитают использовать бенгальские огни для зажигания термитной смеси. ^[24] Они достигают необходимой температуры и обеспечивают достаточно времени, прежде чем точка горения достигнет образца. ^[25] Однако это может быть опасным методом, поскольку искры железа, как и полоски магния, горят при тысячах градусов и могут воспламенить термит, даже если сам бенгальский огонь не соприкасается с ним. Это особенно опасно с термитом в мелком порошке.

Точно так же мелкодисперсный термит можно зажечь с помощью обычной кремневой искровой зажигалки, поскольку искры сжигают металл (в данном случае высокореактивные редкоземельные металлы лантан и церий). ^[26] Следовательно, зажигать зажигалку рядом с термитом небезопасно.

Стехиометрическая смесь тонкоизмельченного оксида железа (III) и алюминия может быть воспламенена с помощью обычных книжных спичек с красным наконечником, частично погружая одну спичечную головку в смесь и поджигая эту спичечную головку другой спичкой, предпочтительно удерживая щипцами в перчатках. для предотвращения ожогов от вспышки.^{[ требуется ссылка ]}

Протекание термитной реакции при сварке рельсов. Вскоре после этого жидкое железо течет в форму вокруг зазора рельса

Остатки керамических форм для термитной сварки, подобные этим, оставленные железнодорожниками, можно найти вдоль путей

Реакции термитов имеют множество применений. Термит не взрывчатое вещество; вместо этого он работает, подвергая очень небольшую площадь металла воздействию чрезвычайно высоких температур.Сильное тепло, сфокусированное на небольшом пятне, можно использовать для прорезания металла или сварки металлических компонентов вместе как путем плавления металла из компонентов, так и путем впрыскивания расплавленного металла из самой термитной реакции.

Thermite может использоваться для ремонта путем сварки на месте толстых стальных профилей, таких как балки осей локомотивов, где ремонт может производиться без снятия детали с установленного места. ^{[ необходима ссылка ]}

Thermite может использоваться для быстрой резки или сварки стали, такой как рельсовые пути, без использования сложного или тяжелого оборудования.^[27] ^[28] Однако в таких сварных соединениях часто присутствуют дефекты, такие как включения шлака и пустоты (отверстия), и для успешного проведения процесса требуется большая осторожность. Также необходимо позаботиться о том, чтобы рельсы оставались прямыми, не вызывая перекосов, которые могут вызвать износ на высоких скоростях и в линиях большой нагрузки на ось. ^[29]

Термитная реакция, когда ее используют для очистки руд некоторых металлов, называется термитным процессом или алюминотермической реакцией.Адаптация реакции, используемая для получения чистого урана, была разработана в рамках Манхэттенского проекта в лаборатории Эймса под руководством Фрэнка Спеддинга. Иногда его называют процессом Эймса. ^[30]

Медный термит используется для сварки толстых медных проводов с целью электрических соединений. Он широко используется в электроэнергетике и телекоммуникационной промышленности (экзотермические сварные соединения).

Ручные гранаты и заряды Thermite обычно используются вооруженными силами как для борьбы с материальными средствами, так и для частичного уничтожения оборудования; последнее является обычным явлением, когда нет времени для более безопасных или более тщательных методов.^[31] ^[32] Например, термит можно использовать для аварийного уничтожения криптографического оборудования, когда существует опасность его захвата вражескими войсками. Поскольку стандартный железо-термит трудно воспламеняется, горит практически без пламени и имеет небольшой радиус действия, стандартный термит редко используется сам по себе в качестве зажигательного состава. Его чаще используют с другими ингредиентами, добавляемыми для усиления его зажигательного эффекта. Thermate-Th4 представляет собой смесь термитных и пиротехнических добавок, которые превосходят стандартный термит в зажигательных целях.^[33] Его весовой состав обычно составляет около 68,7% термит, 29,0% нитрата бария, 2,0% серы и 0,3% связующего (такого как PBAN). ^[33] Добавление нитрата бария к термиту увеличивает его тепловой эффект, создает более крупное пламя и значительно снижает температуру воспламенения. ^[33] Хотя основная цель Thermate-Th4 в вооруженных силах — зажигательное антиматериальное оружие, его также можно использовать для сварки металлических компонентов.

Классическим военным применением термитов является отключение артиллерийских орудий, и он использовался для этой цели со времен Второй мировой войны; например, в Пуэнт-дю-Хок, Нормандия.^[34] Термит может навсегда вывести из строя артиллерийские орудия без использования зарядов взрывчатого вещества, и поэтому термит можно использовать, когда для операции необходима тишина. Это можно сделать, вставив одну или несколько вооруженных термитных гранат в казенную часть, а затем быстро закрыв ее; это сваривает затвор и делает невозможным заряжание оружия. ^[35] В качестве альтернативы, термитная граната, выпущенная внутри ствола оружия, заразит ствол, что сделает оружие очень опасным для стрельбы; Термит может также использоваться для сварки механизма поворота и подъема оружия, что делает невозможным правильное прицеливание.^{[ необходима ссылка ]}

Термит использовался в зажигательных бомбах как Германии, так и союзников во время Второй мировой войны. ^[36] ^[37] Зажигательные бомбы обычно состояли из десятков тонких наполненных термитом канистр (бомб), воспламеняемых магниевым запалом. Зажигательные бомбы уничтожили целые города из-за бушующих пожаров, возникших в результате их применения. ^{[ необходима ссылка ]} Города, которые в основном состояли из деревянных построек, были особенно уязвимыми.Эти зажигательные бомбы использовались в основном во время ночных воздушных налетов. Бомбардировочные прицелы нельзя было использовать ночью, что создавало необходимость использовать боеприпасы, которые могли бы уничтожать цели без необходимости точного размещения.

Жестокие эффекты термитов

Использование термитов опасно из-за чрезвычайно высоких температур и чрезвычайной трудности с подавлением реакции, когда-то начавшейся. Небольшие потоки расплавленного железа, выделяющегося в результате реакции, могут перемещаться на значительные расстояния и могут плавиться через металлические контейнеры, воспламеняя их содержимое (см. Изображения).Кроме того, легковоспламеняющиеся металлы с относительно низкими температурами кипения, такие как цинк (с температурой кипения 907 ° C, что примерно на 1370 ° C ниже температуры, при которой горит термит), потенциально могут сильно распылять перегретый кипящий металл в воздухе, если он находится рядом с термитом. реакция. ^{[необходима ссылка ]}

Предварительный нагрев термитов перед воспламенением может быть легко осуществлен случайно, например, путем заливки новой кучи термитов на горячую, недавно воспламенившуюся кучу термитного шлака.При воспламенении предварительно нагретый термит может гореть почти мгновенно, выделяя световую и тепловую энергию с гораздо большей скоростью, чем обычно, и вызывая ожоги и повреждение глаз на достаточно безопасном расстоянии. ^{[ необходимая ссылка ]}

Реакция термитов может происходить случайно в промышленных помещениях, где абразивные шлифовальные и отрезные круги используются с черными металлами. Использование алюминия в этой ситуации приводит к образованию смеси оксидов, способной к бурной взрывной реакции.^[38]

Смешивание воды с термитом или заливка воды на горящий термит может вызвать паровой взрыв, разбрызгивая горячие фрагменты во всех направлениях. ^{[требуется ссылка ]}

Основные ингредиенты Thermite также были использованы из-за их индивидуальных качеств, в частности отражательной способности и теплоизоляции, в лакокрасочном покрытии или добавке для немецкого цеппелина Hindenburg , что, возможно, способствовало его огненному разрушению. Это была теория, выдвинутая бывшим ученым НАСА Аддисон Бэйном, а затем испытанная в небольшом масштабе научным реалити-шоу MythBusters с полуубедительными результатами (доказано, что это не вина только термитной реакции, но вместо этого предположили, что это комбинация этого и горения газообразного водорода, который заполнил корпус Hindenburg ).^[39] Программа MythBusters также проверила правдивость видео, найденного в Интернете, в котором некоторому количеству термитов было позволено упасть на глыбу льда аналогичной массы, что вызвало внезапный взрыв. Они смогли подтвердить результаты, обнаружив глыбы льда на расстоянии 150 м от места взрыва. Соведущий Джейми Хайнеман предположил, что это произошло из-за аэрозольного образования термитной смеси, возможно, в облаке пара, в результате чего она горела еще быстрее. Хайнеман также выразил скептицизм по поводу другой теории, объясняющей это явление: реакция каким-то образом разделила водород и кислород во льду, а затем воспламенила их.Гораздо более вероятное объяснение состоит в том, что взрыв произошел из-за реакции высокотемпературного расплавленного алюминия с водой. Алюминий бурно реагирует с водой или паром при высоких температурах, выделяя водород и окисляясь в процессе. Скорость этой реакции и возгорание образующегося водорода могут легко объяснить взрыв подтвержденный. ^[40] Этот процесс сродни взрывной реакции, вызванной попаданием металлического калия в воду.

↑ Kosanke, K; Косанке, Б.J; Фон Мальтиц, я; Стурман, Б; Симидзу, Т; Wilson, M.A; Кубота, Н; Дженнингс-Уайт, С. и др. (2004-12). Пиротехническая химия — Google Книги . ISBN 978-1-889526-15-7. http://books.google.com/?id=Q1yJNr92-YcC&pg=RA2-PA19. Проверено 15 сентября 2009.
↑ «Демо-лаборатория: термитная реакция». Ilpi.com. http://www.ilpi.com/genchem/demo/thermite/index.html. Проверено 11 октября 2011.
↑ «Недорогое производство наноструктурированных супертермитов». Navysbir.com. http: //www.navysbir.com / n08_1 / N081-020.htm. Проверено 12 октября 2011.
↑ Фоли, Тимофей; Пачеко, Адам; Малчи, Джонатан; Йеттер, Ричард; Хига, Кельвин (2007). «Разработка нанотермитных композитов с переменными порогами зажигания электростатического разряда». С. 431. Идентификатор цифрового объекта: 10.1002 / преп.200700273.
↑ «Кинетика и термодинамика реакций нанотермитных пропеллентов». Ci.confex.com. http://ci.confex.com/ci/2005/techprogram/P1663.HTM. Проверено 15 сентября 2009.
↑ Апперсон, С.; Shende, R. V .; Subramanian, S .; Tappmeyer, D .; Gangopadhyay, S .; Chen, Z .; Gangopadhyay, K .; Redner, P. et al. (2007). «Генерация быстро распространяющегося горения и ударных волн с помощью композитов оксид меди / нанотермит алюминия». стр. 243109. Bibcode 2007ApPhL..91x3109A. Идентификатор цифрового объекта: 10.1063 / 1.2787972.
↑ Х. Гольдшмидт, «Verfahren zur Herstellung von Metallen oder Metalloiden oder Legierungen derselben» (Процесс производства металлов или металлоидов или их сплавов), Патент Deutsche Reichs No.96317 (13 марта 1895 г.).
↑ Гольдшмидт, Ганс; Вотен, Клод (1898-06-30). «Алюминий как нагреватель и восстановитель». С. 543–545. http://web.archive.org/web/20110715133307/http://www.pyrobin.com/files/thermit%28e%29%20journal.pdf. Проверено 12 октября 2011.
↑ «Goldschmidt-Thermit-Group». Goldschmidt-thermit.com. http://www.goldschmidt-thermit.com/en/gtg_3.php. Проверено 12 октября 2011.
↑ «Термитные бомбы, используемые для поджигания». Журнал Милуоки. 1939-12-01.http://news.google.com/newspapers?id=QKBQAAAAIBAJ&sjid=TCIEAAAAIBAJ&pg=6875,1422491. Проверено 12 октября 2011.
↑ «Что это значит: термитная бомбардировка». The Florence Times. 1940-08-31. http://news.google.com/newspapers?id=lR8sAAAAIBAJ&sjid=I7oEAAAAIBAJ&pg=5630,1866720. Проверено 12 октября 2011.
↑ «Водород не мог вызвать пламенный конец Гинденбурга — страница 3 — New York Times». Nytimes.com. 1997-05-06. http://www.nytimes.com/1997/05/06/science/hydrogen-may-not-have-caused-hindenburg-s-fiery-end.html? pagewanted = 3. Проверено 12 октября 2011.
↑ ^13,0 ^13,1 ^13,2 ^13,3 ^13,4 «Термит». Удивительный Rust.com. 2001-02-07. http://web.archive.org/web/20110707122232/http://amazingrust.com/experiments/how_to/thermite.html. Проверено 12 октября 2011.
↑ «Металл-фторуглерод-пиролант: III. Разработка и применение магния / тефлона / витона (MTV)». Идентификатор цифрового объекта: 10.1002 / 1521-4087 (200211) 27: 5 <262 :: AID-PREP262> 3.0.CO; 2-8.
↑ Granier, J. J .; Plantier, K. B .; Пантойя, М. Л. (2004). «Роль пассивирующей оболочки Al2O3, окружающей нано-Al частицы в синтезе NiAl горением». С. 6421. Bibcode 2004JMatS..39.6421G. Цифровой идентификатор объекта: 10.1023 / B: JMSC.0000044879.63364.b3.
↑ Wohletz, Kenneth (2002). «Журнал вулканологии и геотермальных исследований: взаимодействие воды и магмы: некоторые теории и эксперименты по образованию пеперита». стр. 19. Bibcode 2002JVGR..114 … 19W. Идентификатор цифрового объекта: 10.1016 / S0377-0273 (01) 00280-3.
↑ Сара Лайалл (27.10.2006). «Камеры ловят стремительных британцев и много горя — New York Times». Великобритания: Nytimes.com. http://www.nytimes.com/2006/10/27/world/europe/27camera.html?pagewanted=2. Проверено 12 октября 2011.
↑ ^18,0 ^18,1 ^18,2 К. Косанке; Б. Дж. Косанке; И. фон Мальтиц; Б. Стурман, Т. Шимицу, М. А. Уилсон, Н. Кубота, К. Дженнингс-Уайт, Д. Чепмен (декабрь 2004 г.). Пиротехническая химия .Журнал пиротехники. стр. 126–. ISBN 978-1-889526-15-7. http://books.google.com/books?id=Q1yJNr92-YcC&pg=PA126. Проверено 9 января 2012 года.
↑ «Развитие вашего веб-присутствия: термит марганца на основе оксида марганца (II)». Developing-your-web-presence.blogspot.com. 2008-07-10. http://developing-your-web-presence.blogspot.com/2008/07/manganese-thermite-based-on-manganese.html. Проверено 7 декабря 2011.
↑ Чиранджиб Кумар Гупта (8 мая 2006 г.). Химическая металлургия: принципы и практика .Джон Вили и сыновья. С. 387–. ISBN 978-3-527-60525-5. http://books.google.com/books?id=Tq6MTFXk3cQC&pg=PA387. Проверено 9 января 2012 года.
↑ «Термит». PyroGuide. 2011-03-03. http://www.pyroguide.com/index.php?title=Thermite. Проверено 6 декабря 2011.
↑ «HTS> News Item». Hts.asminternational.org. 2011-08-01. http://hts.asminternational.org/portal/site/hts/NewsItem/?vgnextoid=a7879c63e1681310VgnVCM100000621e010aRCRD. Проверено 6 декабря 2011.
↑ «Экспериментальная ракетная площадка Ричарда Накки».Nakka-rocketry.net. http://www.nakka-rocketry.net/thermites.html. Проверено 12 октября 2011.
↑ «Мир сегодня — угроза безопасности Virgin Blue». Abc.net.au. 2004-09-23. http://www.abc.net.au/worldtoday/content/2004/s1205680.htm. Проверено 12 октября 2011.
↑ Грей, Теодор (19 августа 2004 г.). «Изготовление стали из пляжного песка | Популярная наука». Popsci.com. http://www.popsci.com/node/2865. Проверено 12 октября 2011.
↑ «Паспорт безопасности материалов для зажигалок Flints Ferro Cerrium».shurlite.com. 21 сентября 2010 г. http://www.shurlite.com/msds.pdf. Проверено 22 января 2012.
↑ «Papers Past — Star — 15 ноября 1906 — НОВЫЙ ПРОЦЕСС СВАРКИ». Paperspast.natlib.govt.nz. 1906-11-15. http://paperspast.natlib.govt.nz/cgi-bin/paperspast?a=d&d=TS115.2.43. Проверено 12 октября 2011.
↑ «Сколько способов сваривать металл?». Евгений Регистр-Страж. 1987-12-08. http://news.google.com/newspapers?id=wHw1AAAAIBAJ&sjid=e-EDAAAAIBAJ&pg=6875,1950492. Проверено 12 октября 2011.
↑ «Усиление путевой структуры для высоких нагрузок на ось: усиление путевой инфраструктуры — еще один метод решения постоянно увеличивающейся грузоподъемности вагонов. (TTCI R&D). | Goliath Business News». Goliath.ecnext.com. 2002-09-01. http://goliath.ecnext.com/coms2/gi_0199-2063863/Strengtning-the-track-structure-for.html. Проверено 12 октября 2011.
↑ Патент США 2830894, Spedding, Frank H .; Вильгельм, Харли А. и Келлер, Уэйн Х., «Производство урана», выпущенный в 1958 году, передан Комиссии по атомной энергии США.
↑ «ФМ-23-30» (PDF).http://www.kmike.com/Grenades/fm-23-30.pdf. Проверено 12 октября 2011.
↑ Джон Пайк (1988-12-27). «Ручная зажигательная граната Ан-М14 Тх4». Globalsecurity.org. http://www.globalsecurity.org/m military/systems/munitions/m14-th4.htm. Проверено 12 октября 2011.
↑ ^33,0 ^33,1 ^33,2 Патент США 5698812, Сонг, Юджин, «Устройство для разрушения термитов», выдан в 1997 г., назначен министру армии США.
↑ «newsday.com / The Library @ newsday.com «. Pqasb.pqarchiver.com. 29 мая 1994 г. http://pqasb.pqarchiver.com/newsday/access/101869797.html?dids=101869797:101869797&FMT=ABS. Проверено 12 октября 2011 г.
↑ Бойл, Хэл (1941-11-26). «Капрал рассказывает об убийстве пленников янки». Ellensburg Daily Record. http://news.google.com/newspapers?id=JmkKAAAAIBAJ&sjid=h0oDAAAAIBAJ&pg=6924,4473828. Проверено 12 октября 2011.
↑ Нодерер, ЭР (1940-08-30). «Архивы: Чикаго Трибьюн». Pqasb.pqarchiver.com. http: //pqasb.pqarchiver.com / chicagotribune / access / 466735872.html? dids = 466735872: 466735872 & FMT = ABS & FMTS = ABS: AI. Проверено 12 октября 2011.
↑ «Жестокие бои в Ливии». Индийский экспресс. 1941-11-25. http://news.google.com/newspapers?id=AdA-AAAAIBAJ&sjid=fkwMAAAAIBAJ&pg=2697,5764756. Проверено 12 октября 2011.
↑ «Огненный шар из алюминия и шлифовальной пыли». Hanford.gov. 21 сентября 2001 г. Архивировано 25 ноября 2007 года. http://web.archive.org/web/20071125064608/http://www.hanford.gov / rl /? page = 542 & parent = 506. Проверено 15 сентября 2009.
↑ Шварц, Джон (21 ноября 2006 г.). «Лучшее научное шоу на телевидении?». Nytimes.com. http://www.nytimes.com/2006/11/21/science/21myth.html. Проверено 11 октября 2011.
↑ «Взрывы расплавленного металла». Modern Media Communications Ltd. http://www.pyrotek.info/documents/newsandeventspdfs/Aluminium_Times_-_2009-08_-_Safety_Coatings_(A4).pdf. Проверено 15 марта 2012 года.

Л.Л. Ван, З.А. Мунир, Ю.М. Максимов (1993). «Термитные реакции: их использование в синтезе и обработке материалов». С. 3693–3708. Bibcode 1993JMatS..28.3693W. Цифровой идентификатор объекта: 10.1007 / BF00353167.
М. Бекерт (2002). «Ганс Гольдшмидт и алюминотермия». С. 522–526.

В термитной смеси обычно используется оксид железа — ржавчина, также известная как красный оксид железа (III). Его химическая формула — Fe₂O₃. Другими обычно используемыми оксидами являются MnO₂, Cr₂O₃ и CuO.Химически активным металлом, обычно используемым во всех термитах, является алюминий.

Два важных типа термитов описаны ниже:

Медный термит

Его можно сформировать из оксида меди (I) или оксида меди (II). Скорость горения очень высокая, а температура плавления меди низкая; таким образом, за короткое время производится большое количество расплавленной меди. Термитные реакции с использованием меди горят исключительно быстро, как мгновенный порошок.В этой реакции может произойти взрыв, в результате которого возникнет струя меди. Эти реакции используются при сварке толстых медных проводников.

Реакция термитов меди может быть использована для создания электрических соединений в процессе, известном как сварка. В этой реакции реагентами являются оксид меди и алюминий в элементарном состоянии, а образующимися продуктами будут медь в элементарном состоянии и оксид алюминия. Реакция представлена следующим образом:

3CuO + 2Al → 3Cu + Al2O33 \ text {CuO} +2 \ text {Al} \ to 3 \ text {Cu} + \ text {A} {{\ text {l}} _ {\ text {2}}} {{\ text {O}} _ {\ text {3}}} 3CuO + 2Al → 3Cu + Al2 O3

Железный термит

В этой реакции окислителем является оксид железа (III) или оксид железа (II, III).Повышенное количество тепла вырабатывается оксидом железа (III). Оксид железа (II, III) легко воспламеняется благодаря его кристаллической структуре. Процесс воспламенения можно улучшить, добавив оксиды марганца и меди.

Реакция алюминия с оксидом железа приводит к образованию оксида алюминия.

Реагенты находятся в порошковой форме. Их смешивают с заглушкой, чтобы сохранить материал в твердой форме и предотвратить их расслоение.

Реакция представлена следующим образом:

Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3 \ text {F} {{\ text {e}} _ {\ text {2}}} {{\ text {O}} _ {\ text {3}}} + 2 \ text {Al} \ to 2 \ text {Fe} + \ text {A} {{\ text {l}} _ {\ text {2}}} {{\ text {O}} _ {\ text {3}} } Fe2 O3 + 2Al → 2Fe + Al2 O3

Здесь оксид железа восстанавливается элементарным алюминием и происходит образование более стабильного оксида алюминия.

Реакция экзотермична, потому что побочные продукты имеют более низкую энергию по сравнению с реагентами. Это представлено следующим образом:

Моделирование воспламенения термитов алюминия из оксида меди — Университет Иллинойса в Урбане-Шампейн

@inproceedings {e106eb4e7c8c4cc6b7e14c15408214c8,

title = «Моделирование зажигания оксида алюминия

abstract = «Экспериментальный эксперимент по ударному сжатию с {«} ограничением ударника {«} был разработан группой Glumac в Университете штата Иллинойс для изучения воспламенения и реакции в композитных реактивных материалах.К ним относятся термитные и интерметаллические реактивные порошки. Образцы материалов, таких как термитная смесь порошков оксида меди и алюминия, сначала сжимаются до примерно 80% полной плотности. Два детонатора RP-80 одновременно проталкивают стальные стержни в реактивный материал, и возникающее сжатие вызывает ударное уплотнение материала и быстрый нагрев. Здесь наблюдается значительная реакция и распространение фронтов. Но фронты специфичны тем, что они состоят из реактивных событий, которые можно проследить до реакции первоначально разделенных реагентов оксида меди и алюминия, которые реагируют на их взаимных границах раздела, что номинально приводит к образованию жидкой меди и продуктов оксида алюминия.Мы обсуждаем нашу модель воспламенения термитов из оксида меди и алюминия в контексте эксперимента с ударником и то, как модель формулировки Гиббса [1], которая включает многокомпонентные жидкие и твердые фазы алюминия, оксида меди, меди и оксида алюминия, может предсказывать события, наблюдаемые в экспериментах на уровне частиц »,

author =« Кибак Ли и Стюарт, {Д. Скотт} и Майкл Клеменсон, Ник Глумак и Кристофер Мурзин «,

note =» Информация о финансировании: при поддержке Агентства по снижению угроз обороны, HDTRA1-10-1-0020, и Управления военно-морских исследований, 917 Navy Sub USC-DS -2012-03440.Авторское право: Copyright 2017 Elsevier B.V., Все права защищены .; 19-я проводимая раз в два года конференция Американского физического общества по ударному сжатию конденсированных сред, SCCM 2015; Дата конференции: 14-06-2015 По 19-06-2015 «,

год =» 2017 «,

месяц = янв,

день =» 13 «,

doi =» 10.1063 / 1.4971512 «,

language = «English (US)»,

series = «AIP Conference Proceedings»,

publisher = «American Institute of Physics Inc.»,

editor =» Рамон Равело и Томас Сьюэлл, и Рики Чау, и Тимоти Германн и Олейник, {Иван И.} и Сухити Пейрис «,

booktitle =» Ударное сжатие конденсированных сред — 2015 «,

}

Термитная сварка | Металлургия для чайников

Что такое термитная сварка?

Thermit Welding — это процесс сварки, в котором используется тепло, выделяемое экзотермической химической реакцией между компонентами термитов (смесь оксида металла и порошка алюминия).Расплавленный металл, образующийся в результате реакции, действует как присадочный материал, соединяющий детали после затвердевания.

Процесс термитной сварки

В процессе используется экзотермическая реакция медного термитного состава для нагрева меди и не требуется внешнего источника тепла или тока. Химическая реакция, которая производит тепло, представляет собой алюминотермическую реакцию между алюминиевым порошком и смесью оксидов меди (оксид меди (II) и оксид меди (I)) с химической формулой:

3CuO + 2Al — 3Cu + Al2O3 + тепло

Термит — это пиротехнический состав металлического порошка и оксида металла, который вызывает экзотермическую окислительно-восстановительную реакцию, известную как термитная реакция.Если алюминий является восстановителем, это называется алюмотермической реакцией.

Большинство разновидностей не взрывоопасны, но могут создавать короткие всплески экстремально высоких температур, сосредоточенные на очень небольшой площади в течение короткого периода времени. Термит — это просто смесь металла, которую часто называют «горючим» и окислителем. Его форма действия очень похожа на другие топливно-окислительные смеси, такие как черный порох.

Эта химическая реакция достигает температуры 1400 ° C (1670 K). Реагенты обычно поставляются в виде порошков, причем реакция запускается с помощью искры от кремневой зажигалки.Однако энергия активации этой реакции очень высока, и для ее инициирования требуется либо использование «вспомогательного» материала, такого как порошкообразный металлический магний, либо очень горячий источник пламени. Образующийся шлак из оксида алюминия выбрасывается.

В процессе используется полупостоянная графитовая тигельная форма, в которой расплавленная медь, полученная в результате реакции, протекает через форму и вокруг свариваемых проводников, образуя между ними электрически проводящий сварной шов. Когда медь остывает, форма либо отламывается, либо остается на месте.

Термит представляет собой механическую смесь металлического алюминия и обработанного оксида железа. Расплавленную сталь получают реакцией в тигле, облицованном магнезитом. На дне тигля обжигается магнезитовый камень, в который вставляется наперсток из магнезитового камня, обеспечивающий проход, через который расплавленная сталь выгружается в изложницу. Отверстие в гильзе заглушается метчиком, которое закрывается огнеупорной шайбой и огнеупорным песком.

Тигель загружается путем помещения в него правильного количества тщательно перемешанного материала.При подготовке стыка к сварке свариваемые детали необходимо очистить, выровнять и прочно удерживать на месте. При необходимости металл удаляется из стыка, чтобы металл свободно попадал в стык. Затем вокруг стыка делается восковой узор по размеру и форме предполагаемого сварного шва. Форма из тугоплавкого песка строится вокруг воскового узора и соединения, чтобы удерживать расплавленный металл после его заливки.

Сформованный сварной шов имеет более высокую механическую прочность, чем другие формы сварного шва, и превосходную коррозионную стойкость.Он также очень стабилен при воздействии повторяющихся импульсов короткого замыкания и не страдает повышенным электрическим сопротивлением в течение всего срока службы установки. Однако этот процесс является дорогостоящим по сравнению с другими сварочными процессами, требует поставки сменных форм, страдает недостаточной повторяемостью и может затрудняться из-за влажных условий или плохой погоды (при выполнении на открытом воздухе).

Термитная сварка широко применяется для сварки железнодорожных рельсов. Одна из первых железных дорог, оценившая использование термитной сварки, была Delaware Hudson в 1935 году. Качество сварки химически чистого термитов низкое из-за низкого проникновения тепла в соединяемые металлы и очень низкого содержания углерода и сплава в почти чистом расплавленном чугуне. .Для получения прочных железнодорожных сварных швов концы рельсов, подвергаемых термитной сварке, предварительно нагревают горелкой до оранжевого цвета, чтобы расплавленная сталь не остыла во время разливки. Поскольку в результате термитной реакции образуется относительно чистое железо, а не гораздо более прочная сталь, в термитную смесь включаются небольшие окатыши или стержни из высокоуглеродистого легирующего металла; эти легирующие материалы плавятся от тепла термитной реакции и смешиваются с металлом сварного шва. Состав легирующих валиков будет варьироваться в зависимости от свариваемого рельсового сплава.

Возможно вам понравится

Случайные сообщения

Полупроводниковые материалы
Полупроводник — это вещество, обычно твердый химический элемент или соединение, которое может проводить электричество при …
Как работает сварка трением?
Сварка трением — это метод выполнения сварных швов, в котором один компонент вращается относительно и в контакте под давлением с …
Скорость охлаждения
Во время охлаждения аустенита новые кристаллы ОЦК феррита начинают расти из множества точки.Количество отправных точек …
Оцинкованная сталь — определение
Лист, полоса или другой стальной элемент, покрытый тонким слоем цинка для защиты от коррозии. Толщина цинкового слоя …
Сварщик
Вы также должны защищать окружающих в зоне сварки. Используйте сварочный экран, чтобы гарантировать, что прохожие не будут подвергаться воздействию дуги …

Реакция термитов — Инструкции и химия

Реакция термитов — одна из самых впечатляющих химических реакций, которые вы можете попробовать.Вы в основном сжигаете металл, за исключением того, что окисление происходит намного быстрее, чем обычно. Это простая реакция с практическими применениями (например, сварка). Не бойтесь попробовать, но соблюдайте соответствующие меры предосторожности, поскольку реакция сильно экзотермична и может быть опасной.

Оксид железа и алюминиевый порошок

Les Chatfield / Flickr / CC BY 2.0

Термит состоит из алюминиевого порошка вместе с оксидом металла, обычно оксидом железа.Эти реагенты обычно смешиваются со связующим (например, декстрином), чтобы они не разделялись, хотя вы можете смешивать материалы прямо перед воспламенением без использования связующего. Термит стабилен, пока не нагреется до температуры воспламенения, но избегайте измельчения ингредиентов вместе. Тебе понадобится:

50 г тонкоизмельченного Fe ₂ O ₃
15 г алюминиевой пудры

Если вы не можете найти алюминиевый порошок, вы можете извлечь его изнутри Etch-a-Sketch.В противном случае вы можете растереть алюминиевую фольгу в блендере или мельнице для специй. Будьте осторожны! Алюминий токсичен. Надевайте маску и перчатки, чтобы не вдыхать порошок и не попадать на кожу. Вымойте одежду и все инструменты, на которые может воздействовать электрический ток. Алюминиевый порошок гораздо более реактивен, чем твердый металл, с которым вы сталкиваетесь каждый день.

Оксид железа подойдет как ржавчина, так и магнетит. Если вы живете рядом с пляжем, вы можете получить магнетит, пробежавшись по песку с помощью магнита.Другой источник оксида железа — ржавчина (например, от железной сковороды).

Когда у вас есть смесь, все, что вам нужно, — это подходящий источник тепла, чтобы зажечь ее.

Выполните термитную реакцию

Фторид цезия в английской Википедии / Wikimedia Commons / CC BY 3.0

Реакция термитов имеет высокую температуру воспламенения, поэтому для ее инициирования требуется большое количество тепла.

Зажигать смесь можно пропановой или газовой горелкой МАПП.Хотя газовые горелки обеспечивают надежный и постоянный нагрев, вам нужно проявлять осторожность. Как правило, вам нужно быть очень близко к реакции.
В качестве предохранителя можно использовать магниевую ленту.
Можно зажечь смесь бенгальским огнем. Хотя бенгальский огонь — недорогой и легкодоступный вариант, он не обеспечивает постоянного источника тепла. Если вы используете бенгальский огонь, выбирайте фейерверки «гигантского размера», а не маленькие цветные версии.
Если вы используете очень мелкий порошок оксида железа (III) и алюминия, вы можете зажечь смесь зажигалкой или спичечной коробкой.Используйте щипцы, чтобы избежать ожога от вспышки.

После завершения реакции вы можете использовать щипцы для сбора расплавленного металла. Не поливайте реакционную смесь водой и не погружайте металл в воду.

Точная химическая реакция, участвующая в реакции термитов, зависит от металлов, которые вы использовали, но по сути вы окисляете или сжигаете металл.

Термитная реакция Химическая реакция

Шайлер С. (Пользователь: Unununium272) / Wikimedia Commons / CC BY 2.5

Хотя черный или синий оксид железа (Fe ₃ O ₄) чаще всего используется в качестве окислителя в термитной реакции, красный оксид железа (III) (Fe ₂ O ₃), оксид марганца (MnO ₂), оксид хрома (Cr ₂ O ₃) или оксид меди (II). Алюминий почти всегда окисляется.

Типичная химическая реакция:

Fe ₂ O ₃ + 2Al → 2Fe + Al ₂ O ₃ + тепло и свет

Обратите внимание, что эта реакция является одновременно примером горения и окислительно-восстановительной реакции.Пока один металл окисляется, оксид металла восстанавливается. Скорость реакции можно увеличить, добавив еще один источник кислорода. Например, выполнение термитной реакции на слое из сухого льда (твердого диоксида углерода) дает впечатляющее изображение!

Указания по безопасности при реакции термитов

Dunk / Flickr / CC BY 2.0

Реакция термитов сильно экзотермична. В дополнение к риску ожога из-за слишком близкого приближения к реакции или выброса материала из нее, существует риск повреждения глаз, если смотреть на излучаемый очень яркий свет.Выполняйте термитную реакцию только на огнестойкой поверхности. Наденьте защитную одежду, стойте подальше от места реакции и попытайтесь зажечь ее из удаленного места.

Термитная смесь медная НГК | «НПО «Нефтегазкомплекс-ЭХЗ»

Документация

Термитная смесь медная «Актив»

Термитная сварка, термитная смесь медная НГК

Термитная смесь

★ Термитная смесь

Особенности изготовления термитной смеси своими руками

Общие сведения и состав

Условия проведения

Применение

Интерьерные конструкции

Отделка оконных и дверных откосов

Традиционный состав

Сооружение утепленной отмостки

Пиротехнический состав

Медные смеси

Техника безопасности

Термитный карандаш

Форма выпуска

Термит своими руками

Как работают эти приемы

Рецепт литого термита

Теплоизоляция скатной кровли

Монтаж теплоизоляционных плит THERMIT XPS поверх стропил

Описание последовательности монтажа

Утепление скатной кровли под стропилами

Термитные смеси

Характерные особенности

Классификация смесей

Термитный карандаш

Применение в условиях боевых действий

Кратко об истории развития

Термитная смесь своими руками

Получение оксида железа Fe3O4

Пропорции смешивания и техника безопасности

Литой термит

Как поджечь

Септик

Применение и состав термитной смеси

Методическая разработка для проведения занятий в группе дополнительного образования

Reade Advanced Materials — термитный порошок (алюминиевый термит / медный термит)

Физические свойства

Химические свойства

Типичные области применения

Описание

Упаковка

Синонимы

Классификация

Зона экспериментальной ракетной техники Ричарда Накки

Эксперименты с термитами

Сводка

Thermite | Военная вики | Фэндом

Железный термит [править | править источник]

Термит медный [править | править источник]

Терматы [править | править источник]

Моделирование воспламенения термитов алюминия из оксида меди — Университет Иллинойса в Урбане-Шампейн

Термитная сварка | Металлургия для чайников

Что такое термитная сварка?

Процесс термитной сварки

Возможно вам понравится

Случайные сообщения

Реакция термитов — Инструкции и химия

Оксид железа и алюминиевый порошок

Выполните термитную реакцию

Термитная реакция Химическая реакция

Указания по безопасности при реакции термитов

Related Posts

Эффективные игры для развития общения детей дошкольного возраста

Можно ли купать грудничка при насморке: советы педиатров

Добавить комментарий Отменить ответ