Изготовление термитных смесей дома: Применение и состав термитной смеси — НПФ Техсервис — Техническое оборудование общепромышленного и нефтепромыслового назначения

Содержание

Применение и состав термитной смеси

28.07.2017

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.

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.

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.

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.

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.

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 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

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.

Источник: fb.ru

Термитная сварка что это такое, как производится

В полевых условиях, когда негде подключиться к сети энергоснабжения, а использовать газовые баллоны не представляется возможным, целесообразно прибегнуть к технологии термитной сварки. Простой и в то же время надежный способ позволяет создавать прочные сварные соединения.

СОДЕРЖАНИЕ

Область применения
Технология термитной сварки

Виды
Составы
Оборудование для термитной сварки
Термитная сварка проводов
Алюминотермитная сварка рельсов
Особенности применение термитной сварки

Производство и ремонт металлоконструкций почти что всегда подразумевает использование сварочного оборудования. Однако традиционные установки применить модно не всегда. К примеру, для сваривания крупногабаритной металлоконструкции в полевых условиях потребуется основательная подготовка и во весь рост встанет вопрос отсутствия электричества на участке. Если газосварочное оборудование по какой-либо причине недоступно или неприемлемо, то хорошим выходом станет способ соединения металлов с помощью термитной технологии.

Термитная сварка – это способ соединения металлических заготовок путем сжигания термита – специального порошкового состава, состоящего из оксида металлов и алюминия. Смесь включает магниевую и алюминиевую пудру, окалину и металлические присадки.

Область применения

Чаще всего к технологии термитной сварки на основе алюминиевой пудры прибегают в случаях наплавки на элементы конструкций, при необходимости соединения чугунных или других хрупких сплавов. Метод идеально подходит для ремонта ЖД путей: он недорогой, выполняется достаточно быстро и обеспечивает прочное соединение с длительным сроком службы. Все операции по свариванию железнодорожных рельсов проводятся в соответствии с требованиями ГОСТ Р 57181-2016.

Термитная технология востребована и в других областях производства. К примеру, в машиностроении это наиболее приемлемый вариант в изготовлении гребных винтов для большегрузных морских судов. Большинство коленвалов автомобильного транспорта сделаны с применением данного метода. На предприятиях, связанных с металлообработкой, термитная сварка применяется в ремонте прокатных станов, роторных валов и целого ряда иного крупногабаритного оборудования и оснастки.

Еще одна важная область, где применяется данная технология – энергоснабжение и передача данных. В линиях связи и транспортировки электричества нередко используются кабели большого диаметра. Для их ремонта и прокладки новых магистралей прибегают к термитной сварке. Расходный материал для таких случаев производится их магния.

Технология термитной сварки

Производственный процесс характерен тем, что для его протекания не требуется подключение к сети энергоснабжения или подачи специфических газовых составов. Для соединения металлов используются различные порошковые смеси: алюминиевые, железоокисные, магниевые. Их принято называть термитами, поскольку в процессе их горения образуется большое количество тепловой энергии.

Высокая температура воздействует на металлические заготовки, доводя их до полужидкого состояния. Благодаря изменению агрегатного состояния, металл заготовок смешивается с расплавом порошковых смесей, образуя цельную конструкцию. В уточнении нуждается способ поджога смеси. Для инициализации процесса температура должна достигнуть 1350 градусов Цельсия. Для этого можно использовать один из трех доступных способов. Первый – при помощи электрического разряда. В полевых условиях он недоступен, поэтому более приемлемым вариантом станет взрыв пиропатрона или поджог специального шнура.

Температура горения металлического порошка доходит до 2400-2700 градусов Цельсия. Этого достаточно для плавления большей части металлов. Важно обратить внимание на то, что для поддержания процесса горения не требуется приток кислорода: его достаточно содержится в самой смеси. Поэтому термитное сваривание можно выполнять в инертной среде.

Виды

Существуют два разных способа термитной сварки – тигельный и муфельный. Их применение обуславливается условиями работы и соединяемыми материалами. Первый вид сварки называется еще алюмотермитной и применяется в сборке разных металлоконструкций и заземляющих контуров. Термит для такого вида сварки готовится из алюминиевого порошка и окисла железа. Соотношение составляет 23:70 соответственно. В процессе горения из окалины восстанавливается железо, расплав которого и соединяет заготовки.

Помимо этого, алюмотермитную сварку очень часто выбирают для ремонта металлических поверхностей способом наплавки. Основным достоинством данного метода является возможность соединения чугунных заготовок без стыков. Формирование швов на алюминиевых элементах при помощи такого способа соединения невозможно. Для их соединения лучше прибегнуть к другому виду сварки.

Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими верстаками собственного производства от компании VTM.

Для муфельной сварки берется термит на основе магния, так как алюминий под воздействием высокой температуры испаряется. Магния же имеет высокую температуру плавления, поэтому не растекается на поверхности. В результате формируется прочное сварное соединение без шва. Когда свариваются алюминиевые заготовки, для избавления от слоя оксида применяется специальный флюс.

Выполняется термитная сварка одним из четырех способов:

Встык. Предварительно требуется основательная подготовка. Поверхность заготовок тщательно очищается. Чтобы избежать нежелательной деформации заготовок детали обертываются специальной пленкой. После сгорания термита получается расплав. Из тигля он заливается в стыковое пространство между двумя заготовками. Детали плотно сжимаются между собой.
Промежуточное литье. Методика применяется для соединения деталей, зафиксированных в определенном пространственном положении. Это самый простой вариант соединения. Предварительно приготовленным в тигле расплавом заполняется пространство между двумя заготовками.
Комбинированный. Метод объединяет два типа сваривания. Используется для ремонта железнодорожного полотна. Торцы рельс предварительно зачищаются, после чего выполняется формовка стыка с помощью металлических форм-пластин. Образуется закрытая полость, в которую вливается расплав. Рельсы сжимаются. После затвердения расплава стык по периметру еще раз проваривается.
Дуплекс. Классическая тигельная сварка плюс дополнительное опрессовывание стыков.

Составы

Самой популярной является железоалюминиевая термитная сварка. В составе термита доминирует оксид железа. Есть в смеси и алюминий, но его часть невысока и составляет 25%. Помимо основных ингредиентов есть и дополнительные – железная обсечка, флюс, легирующие присадки и другие. Горит термит в магнезитовом тигле, здесь же и плавится металл. Кроме алюминия смесь может содержать и другие составляющие. Так с оксидом железа может использоваться:

магний – 31%;
кремний – 21%;
кальций – 43%;
титан – 31%.

Вид смеси зависит от области использования сварки. Самый простой – железная окалина в сочетании с алюминиевым порошком. Важно в точности соблюсти пропорции компонентов. Для ремонта железнодорожного полотна применяется специальный состав, называемый «рельсовым». При алюминотермитной сварке применяется шихта со стальным наполнителем, состоящим из графитной стружки и ферромарганца. Для соединения легированных сталей применяется особый состав, в который добавляются присадки из ферротитана и феррованадия.

Сварка чугуна связана с необходимостью придерживаться особых требований. Термит, предназначенный для соединения чугунных деталей, обязательно должен содержать кремний. При условии выполнения всех требований получается прочное и долговечное соединение. В присадках для сварки чугуна отсутствует марганец.

Оборудование для термитной сварки

Технологически процесс не представляет сложности. Тем не мене, для нормального протекания реакции и получения нужного результата требуется специальный инструмент и оснастка:

Тигель. Делается он или из тугоплавкого металла, или из керамики. Резервуар должен обеспечивать безопасность слива расплавленного металла.
Формы и матрицы потребуются для создания отливок. Они могут быть одноразовыми или длительного использования. Чтобы жидкий металл не растекался, поверхность формы обмазывается специальной глиной для термитной сварки.
Тиски, струбцины и другие аналогичные устройства для сжатия частей форм.
Термитный карандаш. Потребуется во многих операциях сварки или резки металла.
Абразивы для зачистки поверхности зоны сварки. Это может быть болгарка со шлифовальным кругом, наждачная бумага, щетка по металлу.
Набор вспомогательного инструмента: термометр полоскового типа, ножовка по металлу, газовая горелка, кислородный резак и другие.

Термитная сварка проводов

Метод отлично подходит для соединения многожильных кабельных магистралей из алюминия или меди. Сравнительно с механическими способами соединения – скрутки, колодки и прочие варианты – термическая сварка выгодно отличается меньшим электрическим сопротивлением стыка. Такой эффект достигается за счет увеличения поперечного сечения. Перед сваркой соединяемые концы следует хорошо очистить и обезжирить. Это необходимое условие для получения качественного стыка.

Для соединения кабельных систем применяются специальные термические патроны. Они имеют простое устройство и состоят из кокиля и вкладыша. Есть различия в устройстве в зависимости от материала жил. Если предстоит соединить алюминиевый многожильный провод, включая проводку со стальным сердечником, применяется кокиль из стали разъемной конструкции. Вкладыш алюминиевый. Патроны, предназначенные для работы с медными магистралями, имеют выполненный из листовой меди кокиль, а вкладыш изготовлен из сплава меди и фосфора. Для соединения проводки требуется тепловая энергия. Она генерируется термитной шашкой, которая напрессована на кокиль.

После выполнения каждой операции требуется небольшая чистка вкладыша. А именно: ершиком с его внутренней поверхности нужно удалить оксидную пленку.

Алюминотермитная сварка рельсов

Процесс можно разбить на несколько этапов. Предварительно просчитывается количество тепловой энергии, которая будет выделена термитом. В соответствии с полученными вычислениями подбирается состав термитной шихты. Важно, чтобы смесь была однородной и все компоненты равномерно распределены по всему объему. Далее смесь поджигается, температура доводится до 1350 градусов Цельсия.

Термит превращается в расплав быстро – примерно за 20-30 секунд. Его масса составляет примерно половину от общего объема смеси. Все остальное является дополнительными включениями, которые оседают в виде шлака. Поскольку металл тяжелее, то он займет нижнюю часть тигля, а шлак, соответственно, будет вытесняться наверх.

Основная сложность ремонта рельсов заключается в полевом характере работ. К тому же приспособление для сваривания рельс очень массивно. Однако это самый приемлемый вариант ремонта железнодорожного полотна. Изначально готовятся торцы будущего стыка. Края выравниваются, а зазор подгоняется до 2-3 сантиметров. Две рельсы устанавливаются в одной плоскости. При этом необходимо обеспечить точную соосность расположения элементов. После устанавливается форма и начинаются сварочные работы.

Естественно, что каждый хотел бы доиться максимально качественного результата термитной сварки. Чтобы воплотить желание в фактический результат, потребуются точные расчеты. Нужно выбрать достаточный объем термита, чтобы расплав полностью заполнил собой проем между заготовками. Очень важно, чтобы смесь была идеально перемешанной, а все компоненты равномерно распределены по объему. На первых порах температура будет составлять 1400 градусов Цельсия. При меньшем нагреве термит не возгорится.

Особенности применение термитной сварки

Технология позволяет соединять все виды металлов – цветные и черные – без дорогостоящего оборудования и сложной оснастки. Сравнительно с другими способами термитная сварка обладает весомыми преимуществами:

невысокий уровень трудозатрат на выполнения большого объема работ;
высокое качество сварного соединения, безупречная эстетичность стыков;
на выполнение операций уходит немного времени;
не требуется привлечение высококвалифицированных специалистов сварочного дела;
стоимость расходных материалов невысока, а приобрести их несложно в специализированных магазинах;
для сваривания не требуется наличие электричества или газ. Технология идеально подходит для работы в «полевых» условиях.

Как недостаток следует отметить высокие требования по технике безопасности. Термитная смесь является веществом пожароопасным: она легко воспламеняется. Поэтому требуются особые условия хранения и транспортировки. Выполняя работы, оператор должен быть внимательным, чтобы не допустить попадание жидкости в горящий термит. Если это произойдет, то получится взрывоопасная смесь, которая может детонировать в любой момент.

Строго запрещено инициировать розжиг шихты от электрической дуги, поскольку тоже может произойти взрыв. Сварочные работы допускается выполнять при температуре окружающего воздуха не ниже 10 градусов Цельсия.

Термитная технология получила меньшее распространение сравнительно с электродуговой сваркой. Тем не менее, такой вариант соединения металлов можно рассматривать не только для промышленного, но и для домашнего использования. Нет особых технологических сложностей. Применять термитный карандаш можно научить любого желающего. Только не стоит в работе использовать самодельные или сомнительные термитные смеси, поскольку они могут взрываться.

Термитная сварка. Малкин Б.В., Воробьев А.А. 1963 | Библиотека: книги по архитектуре и строительству

Термитная сварка

Малкин Б.В., Воробьев А.А.

Издательство Министерства коммунального хозяйства РСФСР. Москва. 1963

104 страницы

Содержание:

В книге дано общее теоретическое обоснование термитных смесей, приведена методика расчета сварочного термита, изложена технология термитной сварки стыков рельсов и производства специальных частей трамвайного пути — крестовин и пересечений, а также кратко освещены вопросы использования термита в других отраслях народного хозяйства. Книга рассчитана на инженерно-технических работников мастеров и рабочих городского электротранспорта, занимающихся вопросами термитной сварки.

Введение

Глава 1. Сущность процесса термитной сварки
История развития производства термита и термитной сварки рельсов
Применение термитной сварки в трамвайных хозяйствах

Глава 2. Физико-химические и металлургические основы термитной сварки
Условия, необходимые для проведения термитной реакции
Термохимические реакции
Тепловой баланс термитных реакций
Продукты термитных реакций
Получение термитного металла заданного химического состава
Воспламеняющиеся средства, применяемые при проведении термитных реакций

Глава 3. Расчет состава термитной шихты
Компоненты термитной шихты
Состав термитной шихты
Методы расчета термитной шихты
Контроль состава сварочного термита

Глава 4. Технология производства железо-алюминиевого термита
Производство алюминиевого порошка
Обработка железной окалины
Подготовка стального наполнителя
Технологическая обработка и подготовка ферросплавов и других легирующих элементов, вводимых в термитную шихту
Технологические процессы изготовления термитных порций
Порции сварочного термита

Глава 5. Производство огнеупоров для термитной сварки
Требования, предъявляемые к огнеупорам
Конструкции сварочных форм, тиглей и моделей
Хранение и транспортировка огнеупоров

Глава 6. Технологические указания по сборке рельсовых стыков под сварку

Глава 7. Технологические процессы термитной сварки рельсовых стыков
Кузнечный способ термитной сварки
Термитная сварка рельсов способом промежуточного литья
Комбинированный способ термитной сварки стыков рельсов
Термитная сварка рельсов способом промежуточного литья, применяемая в ГДР
Технология термитной сварки промежуточным литьем с заливкой металла сверху по обе стороны от шейки
Сварка переходных рельсовых стыков

Глава 8. Термитная сварка крестовин и пересечений
Сборка и термитная сварка трамвайных глухих пересечений рельсов Т-65 (180х180)
Железнодорожные пересечения

Глава 9. Технологические процессы термитной сварки рельсов с высокомарганцовистыми спецчастями пути

Глава 10. Различные способы сварки рельсов
Электроконтактная сварка
Газопрессовая сварка стыков рельсов
Электродуговая сварка стыков рельсов
Электрошлаковая сварка стыков рельсов

Глава 11. Методы повышения прочности сварных рельсовых стыков
Механическая обработка
Термообработка
Комплектовка рельсов под сварку
Рекомендации по содержанию пути

Глава 12. Технико-экономические показатели термитной сварки рельсов

Глава 13. Краткие рекомендации по технике безопасности при термитной сварке рельсовых стыков

Глава 14. Применение термита в других отраслях народного хозяйства
Термитная сварка крупногабаритных деталей
Термитная сварка деталей из серого чугуна
Термитная сварка арматурных стержней
Сварка стыков труб высокого давления термитно-прессовым способом
Приварка стыковых соединений к рельсам
Приварка элементов заземления к металлоконструкциям
Термитно-муфельная сварка стальных проводов
Пайка
Термитная сварка многопроволочных проводов
Термитная сварка стыков узкоколейных рельсов
Термитная наплавка рельсов
Термитное стальное литье
Художественное антикоррозийное стальное литье

Литература

Одним из наиболее экономичных и надежных в работе видов общественного транспорта по-прежнему остается трамвай.
Основной элемент трамвайного хозяйства — путь, техническое состояние которого обусловливает работу трамвая.
Наличие бесстыкового сварного пути во многом улучшает работу трамвая: устраняется шум от удара колес по стыкам рельсов, уменьшаются затраты на содержание пути, повышается скорость движения трамвая, увеличивается межремонтный пробег подвижного состава и кардинально решается проблема борьбы с блуждающими токами. Все это свидетельствует о необходимости как можно скорее внедрить во всех трамвайных хозяйствах современную технологию сварки стыков рельсов. Применение устаревшей технологии термитной сварки стыков наносит экономический ущерб и заставляет некоторые хозяйства применять иные способы сварки с низкими прочностными данными.
Книга знакомит читателя с современными достижениями сварочной техники в области термитной сварки. Кроме того, в ней рассматриваются вопросы применения термитной сварки в других отраслях народного хозяйства.

большая энциклопедия нефти и газа, статья, страница 1

Термоспички

Термоспички, применяемые для зажигания термитных патронов, имеют короткий и тонкий деревянный стержень часто с поперечной слоистостью. Для улучшения условий безопасности при работе с термоспичками пользуются специальным приспособлением – держателем.

Зажженные термоспички развивают температуру до 2000 – 2500 С, достаточную для безотказного воспламенения не только рассыпных, но и некоторых сортов прессованных термитов. Термит и термитные спички должны храниться раздельно в металлических ящиках в сухом виде. Термитные пакеты и коробки с термитными спичками вскрывают так, как указано в инструкции. Оставлять термит и термоспички у места сварки воспрещается.

Тигель-форма для сварки проводников.| Тигель-форма для приварки проводников к трубопроводу.

Зажженные термоспички развивают температуру до 2000 – 2500, достаточную для безотказного воспламенения не только рассыпных, но и некоторых сортов прессованных термитов. Термит и термитные спички должны храниться раздельно в металлических ящиках в сухом виде. Вскрытие термитных пакетов и коробок с термитными спичками осуществляется только согласно инструкции. Оставлять термит и термоспички у места сварки воспрещается.

Термит и термоспички необходимо хранить упокованнымп, в сухом месте. Термопатроны и коробки со спичками следует вскрывать только перед работой.

Направляющая планка в сборе, Державка для термоспички, шт. Губки к клещам ПК-1М, шт, Ключ торцовый, шт.

Помимо запальных смесей для зажигания термита применяются специальные термоспички.

Для быстрого и удобного воспламенения термитных смесей применяют специальные термоспички. Каждая такая спичка представляет собой крупную древесную спичечную соломку, на один конец которой нанесен специальный термитоподобный состав, а поверх него, на головке, слой воспламенительной смеси.

Конструкция изолирующего фланца.

Для быстрого и удобного воспламенения термитных смесей применяют разработанные ЦНИИ МПС специальные термоспички.

Охладители для сварки жил сечением 16 – 240 мм2.| Форма для пропано-кислородной сварки ( а и ее закрепление клиновыми замками ( 6.

В комплект набора входят: большие 3 и малые 4 охладители, стойка для крепления охладителей, торцевой ключ, направляющая планка, державка для термоспички, футляр для коробки термоспичек, щетка из кардоленты, мешалки, защитные очки 2, баночка 7 для флюса, кисти, сменные втулки 6 ( вкладыши) для закрепления в охладителях жил кабелей всех сечений.

Приварка стержней на поверхность трубы, имеющей дефекты ( каверны, вмятины), запрещается. Термит и термоспички необходимо хранить упакованными, в сухом месте. Термопатроны и коробки со спичками следует вскрывать только перед работой. Запрещается во время сварки хранить в шурфе термит и спички, вести сварку без защитных очков, на мокрой трубе, пользоваться неисправной тигель-формой, вести сварку в шурфах, где имеются признаки утечки газа, передавать термит и спички посторонним лицам.

Ручной бур.

Наблюдение за горением термита следует вести только сквозь защитные очки. Расходование термита и термоспички разрешается только для прямого назначения. Термитную сварку можно вести лишь в местах, где гарантирована безопасность от пожара или взрыва. Для большей безопасности термоспичку можно опускать в тигель-форму через трубку ( один конец которой вставляется в крышку тигель-формы), не входя в шурф.

Зажигание

Термитная реакция с использованием оксида железа (III)

Воспламенение термитной реакции , как правило , требует бенгальского или легко получить ленту магния, но может потребоваться постоянные усилия, поскольку зажигание может быть ненадежным и непредсказуемым. Эти температуры не могут быть достигнуты с помощью обычных черных порошковых предохранителей , нитроцеллюлозных стержней, детонаторов , пиротехнических инициаторов , или других общих разжигая веществами.

Часто полоски магния металла используются в качестве предохранителей . Поскольку металлы сжигают без освобождения охлаждающих газов, они потенциально могут гореть при очень высоких температурах. Реактивные металлы , такие как магний могут легко достигать температуры достаточно высокие для термитной зажигании. Магний зажигания остается популярным среди любительских пользователей термитной, главным образом потому , что она может быть легко получено.

Помимо возгорания магния, некоторые любители также предпочитают использовать бенгальские для воспламенения термитной смеси. Они достигают необходимую температуру и обеспечить достаточное количество времени , прежде чем точка горения достигает образец. Это может быть опасным методом, так как железо искры , как полоски магния, сжигают на тысячи градусов и может зажечь термит , даже если сам бенгальский не находится в контакте с ним. Это особенно опасно с измельченным в порошок термитной.

https://www.youtube.com/watch?v=ytaboutru

Аналогичным образом , тонко измельченной термит может быть воспламеняется от кремень искры зажигалки , как искры горящего металла (в данном случае, высокой реакционной способностью редкоземельных металлов лантана и церия ). Таким образом, это небезопасно , чтобы нанести легкую близко к термиту.

Традиционный состав

Смотреть галерею

Сущность термитной сварки

Способ термитной сварки основан на получении тепла в процессе химической реакции, в результате свариваемые материалы нагреваются до температуры плавления и свариваются.

Для термитной сварки применяются порошкообразные горючие смеси металлов с окислами металлов, которые при сгорании выделяют большое количества тепла. Такими материалами в термитных смесях служат металлы с большой теплотой образования окислов, например алюминий и магний.

Для термитной приварки выводов ЭХЗ используется медный термит, в состав которого входят порошок алюминия, меди и из медная окалина.

Для запуска процесса сварки термитную смесь необходимо зажечь. Горение термитной смеси проходи довольно активно. Смесь сгорает за 5 — 10 сек с образованием большого количества тепла, температура может достигать 3000 градусов. Принцип термитной сварки выводов ЭХЗ основан на сжигании термитной смеси в специальной огнеупорной форме — тигле. По окончании процесса горения продукты реакции — жидкая медь и шлак разделятся на слои в зависимости от плотности. Жидкая смесь расплавляет мембрану в тигле и выливается на свариваемый металл, оплавляя его и образуя сварное соединение. Жидкий шлак служит в качестве защиты сварного соединения и сохраняет тепло для полного завершения процесса сварки.

В термитные смеси кроме основных компонентов, добавляют различные присадки и легирующие компоненты, для улучшению технологических свойств термита и приданию сварному соединению специальных свойств.

Получение окиси железа

Оксид железа Fe3O4, основной компонент традиционного термитного состава, представляет собой обычную ржавчину. Но для приготовления термосмеси понадобится химически чистая окалина, получаемая из окиси Fe2O3.

Для производства Fe2O3 понадобится источник питания 12 Вольт постоянного тока или питающийся от сети 220 В выпрямитель с преобразователем и понижающим трансформатором. В качестве источника оксида железа выступает металлический гвоздь или пластина, которая помещается в стеклянную тару с насыщенным раствором поваренной соли. Чем больше соли в растворе, тем выше его электропроводность и тем выше скорость получения окиси железа Fe2O3.

Положительный конец провода выпрямителя подсоединяется к металлическому гвоздю, пластине или стержню и опускается в банку с раствором. Второй конец помещается в растворе так, чтобы не было соприкосновения с металлическим стержнем.

Медные смеси

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

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.

Бытовые (обычные) спички

Спички, которые производятся в России и на постсоветском пространстве, — это короткие (около 42 мм.) деревянные палочки толщиной около 2 мм с головкой из зажигательной смеси. Такие спички предназначены для бытового использования, поэтому не приспособлены к неблагоприятным условиям, в частности — погодным. И применять на природе их может быть затруднительно. Впрочем для разведения костра такие спички использовались десятилетиями, и продолжают применяться в различных условиях из-за своей низкой цены. Это самый дешевый тип спичек.

Охотничьи спички

Кроме обычной головки и соломки, у них имеется дополнительная обмазка ниже головки. Дополнительная зажигательная масса делает спичку долгогорящей с большим жарким пламенем. Такие спички дают возможность разжечь костёр в любую погоду. Горит каждая спичка около 10 сек, тогда как простая спичка всего 2 – 3 сек

Штормовые спички

Горящие на ветру, в сырости и под дождём. Такие спички не имеют головки, а обмазка «тела» у них значительно толще, чем у охотничьих спичек. Зажигательная масса их содержит много бертолетовой соли, поэтому способность к воспламенению (чувствительность) таких спичек очень высока. Они горят не менее 10 секунд в любых метеорологических условиях, даже в штормовую погоду при 12 баллах. Добавление в зажигательную массу некоторых солей даёт возможность получить цветной огонь: красный, розовый, синий, зелёный, фиолетовый. Также некоторые из таких спичек имеют ограниченные сроки годности, после которого они теряют некоторые заявленные характеристики.

Спички штормовые “UCO Stormproof Matches”

Ветровые спички

Имеют большую головку из легковоспламеняющегося и не гаснущего на ветру состава.
Внешне похожи на охотничьи или штормовые спички.

Ветровые спички 1990 года

Термитные спички

Развивающие при горении более высокую температуру и дающие при сгорании головки большее количество тепла. Предназначены для зажигания термитно-муфельных шашек, термитных патронов, трудно-воспламеняющихся веществ или разжигании костров.
Стандартная длина термитных спичек – 60 мм.

Особо опасны, так как, могут воспламениться от трения между собой, даже в момент ранспортировки. Поэтому они требуют строго соблюдения требований эксплуатации, хранения и транспортировки. Коробки с термоспичками запрещено бросать, чтобы избежать повышение трения внутри коробка.
Хранить термоспички можно только в закрытом состоянии в сухом, достаточно проветриваемом помещении.
Спички запрещено хранить в непосредственной близости от легковоспламеняющихся смесей (рядом с патронами, термитами, шашками, бензином, керосином, термосмесями и пр.).

Пользоваться ими желательно только предварительно взяв плоскогубцами или закрепить на проволоке, чтобы не получить ожогов.

Спички, дающие при горении цветное (красное, синее, зеленое, желтое) пламя. Высота пламени может достигать полуметра.

Фотографические спички

Дающие мгновенную яркую вспышку, используемую при фотографировании.
Сейчас, насколько знаю, такие спички не используются и не выпускаются.

Газовые спички

Меньшей длины, чем каминные, но длиннее чем бытовые: длина составляет 10 см.
Предназначены чтобы зажигать газовые горелки, плиты

Декоративные (подарочные, коллекционные) спички

Ограниченные выпуски коробков с различными рисунками (подобно почтовым маркам), сами спички часто имеют цветную головку (розовую, зелёную).
Некоторые такие спички можно купить набором, состоящим из нескольких коробков. Например, набор коробков из истории государства российского состоит из 18-ти коробков.
Выпускались также отдельно наборы этикеток размером с коробок.

Сигарные спички

Специальные спички, предназначенные для разжигания сигар и трубок. Сигарные спички не содержат серы в зажигательной головке, которая влияет негативно на вкус сигар. Имеют бо́льшую толщину по сравнению с обычными спичками, а также длину до 10 см.

Приведу примеры некоторых необычных спичек

Что входит в состав термитной смеси

Чаще всего используется железоалюминиевая термитная сварка: Fe2O3 = 75 %; Al = 25 % (такая смесь содержит в себе или прокаленную окалину, или железную руду). Такой состав используется, в основном, для сварки рельсов и много габаритных деталей. Воспламеняется данная смесь при температуре приблизительно 1300 °C, а шлак и железо, которые образуются, нагреваются до 2400 °C. Достаточно часто в железоалюминиевую смесь добавляют железную обсечку, легирующие присадки и флюсы. Данный процесс происходит в магнезитовом тигеле.

Алюминий – не единственный металл, который применяют. Также используются следующие комбинации:

Mg (31 %) + Fe2O3 (69 %)
Ca (43 %) + Fe2O3 (57 %)
Ti (31 %) + Fe2O3 (69 %)
Si (21 %) + Fe2O3 (79 %)

Термитно-зажигательные составы:

Ba(NO3)2 (26 %) + Fe3O4 (50 %) + Al (24 %)
Ba(NO3)2 (37.5 %) + Al (26.5 %) + уголь (3 %) + связующие вещества типа шеллака (23 %)
Fe2O3 (21 %) + Al (13 %) + Ba(NO3)2 (44 %) + Ba(NO3)2 (6 %) + Mg или Fe (12 %) + связующие вещества (4 %)

Термическая сварка применяется для различных целей и для каждой из них подбирается определенный состав смеси. Наиболее распространенными среди них являются следующие виды:

Элементарная смесь: железная окалина соединенная с порошком из алюминия в строгой химической пропорциональности;
Смесь термита для соединения стыков в рельсах: такая процедура является более сложной. Алюминотермитная сварка рельсов заключается во введении в шихту наполнителя из стали. Такой наполнитель состоит из ферромарганца, графита (в виде стружки) и маленьких частей малоуглеродистого прутика или стружки такого же материала;
Состав для соединения легированных сталей. Такая смесь отличается использованием присадки в виде ферротитана, феррованадия и других подобных материалов;
Сварка термит, используемая для сварки чугунных деталей: в качестве присадки, как правило, используется кремний в большом количестве. С помощью данного раствора можно получить очень качественное соединение (при соблюдении правил процессов), это обосновывается выделением графита, как в сварочных, так и в переходных зонах. Такая реакция происходит из-за высокого содержания кремния в металле термита. Главное требование – полное исключение использования марганца;
Состав для соединения высокомарганцовистых сталей: содержание данной смеси достаточно простое. Необходимо вводить ферромарганец (углерод и большое количество марганца), а также стружка чугуна в стехиометрическом соотношении;
Специальные (особые) термиты – используются для всех других нужд (повторного дробления минералов), такие смеси называют пиротехническими.

Рекомендуем! Классификация сварных швов и соединений

Применение

Смотреть галерею

Но важно учитывать, что приварочная система, требуемая для осуществления термической сварки на трубопроводах, предусматривает не только медную термосмесь, но и тигельную форму с поджигом

Пиротехнический состав

Смотреть галерею

Термитный карандаш

Смотреть галерею

Рецепт литого термита

Смотреть галерею

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.

Типичные дефекты термитной сварки выводов ЭХЗ

Дефекты	Причины образовании дефектов	Способы устранения дефектов
I .Низкая прочность сварного соединения, вывод отрывается от трубы при сгибании или при удалении шлака.	Некачественная зачистка поверхности трубы и конца привариваемого 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 термитного контакта неправильная, недостаточное количество наплавленного металла, в тигель- форме образуется пробка из металла и шлака.	Плохо перемешана термитная смесь, расслоение состава. Термитная смесь отсырела.	Тщательно перемешать термитную смесь перед засыпкой тигель-форму. Термитную смесь просушить.
3. Наплавленный металл пористый.	В тигель-форму попала влага. Влага на трубе или на привариваемом конце вывода.	Просушить тигель- форму. Удалить влагу со свариваемых элементов.

Украшение крыльца © Геостарт

Рубрика: Разобрать

Крыльцо оформляют в той же манере, что и весь дом. Если, например, фронтон дома (подзоры, наличники и т. п.) украшен прорезной резьбой, то и крыльцо должно иметь элементы прорезной резьбы того же рисунка. Колонны, поддерживающие крышу крыльца, делают, как правило, резными.

Для кирпичного дома больше подходит крыльцо с бетонными ступенями, металлическими трубчатыми колоннами с коваными украшениями, таким же ограждением. Дом в этом случае вместе с крыльцом отделывают просечным железом.

Деревянное крыльцо. Рассмотрим несколько вариантов оформления деревянного крыльца, не останавливаясь на рассказе о накладной резьбе, поскольку эта резьба самая легкая в изготовлении, но менее выразительна, и поэтому применение ее ограничено.

Первый вариант — угловое крыльцо (лестничный марш параллелен стене дома) с резной колонной, ограждением (балясинами) из досок с прорезной резьбой и простых поручней на лестнице (рис. 1, а). Верх крыльца украшен подзорами.

Инструмент для изготовления деталей крыльца примерно такой же, как для оформления дома наличниками и подзорами.

В данном варианте колонна тесаная. Изготовляют ее так же, как и колонны наличника. Можно сделать колонну точеной, но ее придется делать составной, так как такой длины колонну на простом токарном станке выточить нельзя.

Рассмотрим изготовление дощатых балясин. Здесь надо знать, как выпиливают различные клиновидные отверстия в балясинах. Сначала перкой сверлят круглое отверстие, а затем узкой («фанерной») ножовкой или лобзиком выпиливают отверстия нужной формы.

У балясин по всем обводам (кроме торцевых) слегка скругляют края и тщательно их зашкуривают. Крепят балясины с помощью треугольных реек (рис. 1, а).

Поручень заваливают сверху так, чтобы получилось почти полукруглое сечение. Доводят его до зеркального блеска, используя сначала крупную шкурку, а затем шкурку со средним зерном. Окончательно полируют поверхность поручня пучком сухого болотного хвоща.

Рис. 1.

Столбик, поддерживающий поручень, крепят к ступеньке крыльца металлическим (самодельным) кронштейном, который одновременно служит для удаления грязи с обуви (рис. 1, б).

Второй вариант — крыльцо прямое (лестничный марш перпендикулярен стене) с тесаными колоннами и балясинами (рис. 2, а). Верх крыльца украшен подзорами.

Технология изготовления деталей крыльца уже была рассмотрена. Здесь только надо добавить следующее. На стены, к которым примыкает крыльцо, пробивают накладные полуколонны. Тесаный рисунок такой же, как и у колонн.

Балясины ограждения и лестницы разделены между собой одинаковыми по размеру отрезками струганной доски (рис. 2, б).

Рис. 2.

Крыльцо из металла. Представьте себе дом, сложенный из кирпича (или оштукатуренный), крытый железом.

В этом случае крыльцо из металла придаст дому законченность.

Свес крыши прямого крыльца опирается на две колонны из труб диаметром 80—120 мм (рис. 3). Верх колонн украшен кованым гнутым железом, подзоры — из просечного железа. Ограждения как крыльца, так и лестницы сделаны из гнутого железа.

Особо остановимся на изготовлении деталей из гнутого железа, учитывая, что в домашних условиях из него делают различные ограды, каминные решетки, обрамления простенков и многое другое.

Рис. 3.

Для изготовления деталей используется полосовое железо шириной 18—25 и толщиной 2—3 мм.

На рис. 4, а показано гибочное приспособление. Оно устанавливается на верстаке. Рычаг с приваренной к нему втулкой вращается вокруг штыря-оси, укрепленного на верстаке. На рычаге у короткого его конца сделано несколько отверстий, в которых может крепиться штырь-упор.

В верстаке сверлят несколько отверстий, в которые, где надо, вставляют неподвижные штыри-упоры (их обычно два).

Рычаг делают из полосовой стали толщиной 5—6 и шириной 40—50 мм. Штырь-ось и штыри-упоры делают из болтов и шпилек толщиной более 10 мм. Штырь-упор крепят на рычаге с помощью двух гаек, расположенных с обеих сторон рычага. Штырь-ось и неподвижные штыри-упоры закрепляют на верстаке двумя гайками, подкладывая под них шайбы толщиной более 3 и диаметром не менее 50 мм.

Работают с приспособлением следующим образом. Полосу закладывают так, как это показано на рис. 4, а (пунктир). Поворачивают рычаг по часовой стрелке. В результате полоса изогнётся так, как это показано на этом рис. Переставляя штырь-упор на рычаге и неподвижный штырь-упор на верстаке, а, иногда используя второй штырь-упор на верстаке, получают нужные гнутые профили.

Иногда для изгибания мелких и крутых деталей заготовок может потребоваться еще одно устройство (рис. 4, б). На том же штыре-оси вращается фигурный рычаг. Устанавливают полосу так, чтобы она была зафиксирована между двух-трех штырей-упоров (пунктир) и поворачивают рычаг по часовой стрелке. Полоса изгибается вокруг первого штыря-упора.

Заготовки ограды делают в такой последовательности. По рисунку, сделанному в натуральную величину на картоне, определяют длину каждой заготовки, помечая их номерами. Определяют, сколько потребуется заготовок каждого размера на всю ограду. Полосовое железо рубят или пилят на требуемое число заготовок и приступают к их гибке.

Рис. 4.

Гнут детали пооперационно: сначала одни участки каждой заготовки, потом другие. Контролируют по рисунку.

Когда заготовки готовы, их соединяют. Тут могут быть два варианта. Первый — с помощью заклепок. Этот вариант требует рационального рисунка ограды, то есть чтобы все детали можно было склепать без особого труда: достать головку заклепки молотком, подвести в нужное место упор и т. п. В этом случае иногда приходится поступаться красотой рисунка.

Второй вариант — сварка. Здесь ограничений нет, рисунок ограды может быть самым замысловатым, Но сразу возникает вопрос: сварочный аппарат? Оказывается, решение есть: так называемая термитная сварка.

Для этой сварки используются специальные термитные карандаши, которые можно изготовить самим.

Термитный карандаш (рис. 5, а) представляет собой отрезок проволоки из обычной углеродистой стали (самого низкого качества). Диаметр проволоки будет от 2 до 5 мм, это зависит от того, насколько массивными будут свариваемые детали: чем они массивнее, тем толще нужна проволока.

Сверху на проволоку наносят термит, круто замешанный на клею. Клей лучше брать нитроцеллюлозный — он быстрее сохнет.

Термит состоит из смеси 23 % опилок алюминия (но не силумина!) и 77 % железной окалины. Размер опилок алюминия и окалины должен быть около 0,5 мм.

На конец термитного карандаша наносят затравку, похожую на спичечную головку, которая состоит из 1 м. ч. бертолетовой соли и 0,5 м. ч. мелких алюминиевых опилок. Она также замешивается на клею. Затравка нужна для поджигания термита.

Теперь об изготовлении термитных карандашей. Можно сделать нехитрое устройство для получения сразу десятка таких карандашей. Устройство (рис. 5, б) представляет собой деревянное основание, к которому прибита гвоздями алюминиевая гофрированная полоса. С торцевых сторон «к гофрированной алюминиевой полосе плотно прижимаются две алюминиевые стенки. В них сделаны отверстия для крепления проволочных стержней термитных карандашей.

Рис. 5.

Внутренние стенки гофра смазывают разделительным составом: керосин — 65 %, парафин (стеарин) — 35 %. После высыхания разделительного состава в отверстия стенок вставляют проволочные стержни и секции заполняют термитом, замешанным на клею. Как только термитная масса высохнет, карандаши вынимают и наносят головки из смеси бертолетовой соли и алюминия. Готовые стержни складывают, заворачивая головки в бумагу.

При сварке пользуются державкой (как у электросварщиков) и очками с увиолевыми (темными) стеклами. Одним карандашом после небольшой тренировки можно сварить элементы ограждений в 6—8 точках.

При сборке ограждения крыльца и лестницы сначала соединяют все одинаковые части ограждения, а затем уже из частей собирают единое целое — секции.

Если секции ограждения приваривают к колоннам и другим вертикальным стальным элементам, то никаких сложностей нет. А если крыльцо делают из бетонных ступеней заводского изготовления, то тут не обойтись без сверления бетона и закрепления ограждения в нем.

Отверстия в камне (бетоне), конечно, можно просверлить электродрелью с победитовым сверлом. Но этот путь слишком трудоемок, ведь отверстия должны иметь диаметр 12— 15 мм.

А можно вытравить отверстия с помощью азотной кислоты. Вокруг будущего отверстия в бетоне (камне) делают буртик из кислотоупорной замазки: асбест распущенный — 5 м. ч., барий сернокислый — 5 м. ч., жидкое стекло. Можно применять более простую замазку: асбест распущенный — 5 м. ч., песок мелкий — 5 м. ч., жидкое стекло. Готовят замазку следующим образом: сухие компоненты смешивают, подливают жидкое стекло и тщательно все растирают до консистенции густого теста. Нужно учесть: замазка быстро схватывается.

В образовавшуюся лунку наливают крепкую (60—80 %) азотную кислоту. Как только реакция кончается (прекращается газовыделение), лунку очищают и подливают новую порцию кислоты. Таким способом за короткое время можно сделать все необходимые отверстия для установки ограды. Глубина отверстий должна быть около 60 мм.

Все полученные отверстия заливают крепким раствором соды (кальцинированной или питьевой). После 30-минутной выдержки отверстия тщательно промывают струей воды.

Приливы (ножки) ограждения, которые будут закрепляться в камне, надсекают зубилом по всем граням с шагом 1,5—2 мм.

Установить металлическую арматуру в камне можно по старинному рецепту: приливы ограждения залить в ямках расплавленной серой.

Ограждение крыльца и лестницы установлено. Если есть подходящие поливинилхлоридные поручневые раскладки, их можно закрепить по верху всего ограждения и особенно перил лестницы.

Просечное железо — на этом оформлении внешнего вида дома необходимо остановиться особо.

Если при изготовлении элементов украшения дома из дерева, например прорезной резьбы, человек, не владеющий профессиональными навыками, вряд ли сможет сделать высокохудожественные детали, то просечное железо этих ограничений не имеет.

Любой неподготовленный строитель, имея рисунок и минимум инструментов, может сделать детали из просечной резьбы по качеству и художественной ценности, не уступающие тем, что выполняют мастера.

Кроме наличников, подзоров, водосточных труб, оголовьев печных труб, флюгеров, с помощью просечного железа украшают домашнюю утварь (сундуки, посуду), детали интерьера.

Для этих целей служит, как правило, обычное кровельное оцинкованное или черное железо. Мастера просечного рисунка для украшения дома предпочитают черное железо. Оно после обработки (чернения, окраски) более контрастно выявляет прелесть рисунка. Но при окраске дома в темные тона или на фоне красного кирпича неплохо смотрится просечной рисунок из оцинкованного железа. Стоит учесть еще и то, что оцинкованное железо дольше не ржавеет.

Набор инструментов для просечной резьбы невелик: молоток, ножницы по металлу, рейсмус, угольник, линейка и набор так называемых сечек.

Рейсмус жестянщика представляет собой закаленную стальную пластину с вырезами (рис. 6, а). С помощью рейсмуса проводят разметочные линии, параллельные краю металлического листа.

На рис. 6, б изображен раздвижной рейсмус жестянщика. Отвернув два винта и передвинув пластину относительно основания, можно установить нужное расстояние А.

Сечки (рис. 6, в) бывают прямые, полукруглые и круглые.

Прямые сечки — обыкновенные зубила с шириной рабочей части от 8 до 30 мм, угол заточки рабочей части 30—40°.

Крупные круглые сечки представляют собой отрезки трубки нужного диаметра из закаленной легированной стали (рис. 6, г). Рабочая сторона у них заточена, на другой стороне делается стальная заглушка, по которой ударяют молотком. Круглые сечки обязательно имеют окно для извлечения застрявших в них обрубков железа. Длина сечек 150—180 мм.

Полукруглые сечки в поперечном сечении бывают отлогими, средними и крутыми. Ширина заточенной рабочей части от 3 до 30 мм. Делают их обычно из подходящих зубил.

Рис. 6.

Изготовить полукруглую сечку несложно. У зубила удаляют сначала рабочую часть. Затем на наждачном круге делают полукруглую «спинку» и после этого на краю наждачного круга вытачивают желобковатую часть сечки. Сечку затачивают.

Если научиться термической обработке стали, то изготовление сечек и другого необходимого инструмента не будет представлять большого труда.

Рабочее место для изготовления деталей из просечного железа можно оборудовать так. Чурбак (лучше дубовый или буковый), на торце которого просекают железо, устанавливают на прочную скамью. Мастер сидит на скамье верхом, чурбак находится у него между ног. С обеих сторон на уровне чурбака ставят: слева — небольшие козлы, справа — стол. Благодаря этому длинные фрагменты просечной резьбы будут располагаться горизонтально. На столе, кроме того, размещают все инструменты.

На рис. 7 изображены рисунки для просечной резьбы. Об изготовлении их говорить особенно нечего. После разметки пробивают круглыми сечками все отверстия. Криволинейные участки просекают полукруглыми сечками. Внешние прямые линии режут ножницами по металлу, внутренние — прямыми сечками.

Для мелкой просечной резьбы могут потребоваться чеканы.

Говоря об отделке просечного железа, необходимо остановиться на чернении (оксидировании) железа, хотя здесь встречается одна трудность. Для чернения необходима эмалированная посуда и подогрев. При относительно больших фрагментах просечной резьбы это обеспечить нелегко.

Рис. 7.

После очищения железа от ржавчины и окалины его хорошо промывают и помещают в один из растворов для чернения (оксидирования):
1. Едкий натр —65 м. ч. Нитрат натрия (NaNCb)— 17,5 м. ч. Вода — 100 м. ч. Температура раствора 135 °С, время обработки 90 мин. Пленка черная, блестящая.
2. Едкий натр — 150 м. ч. Нитрат натрия — 3 м. ч. Вода — 100 м. ч. Температура раствора 150 °С, время обработки 10 мин. Пленка матовая, черная.
3. Гипосульфит натрия — 8 м. ч. Хлористый аммоний — 6 м. ч. Ортофосфорная кислота — 0,7 м. ч. Азотная кислота — 0,3 м. ч. Вода — 100 м. ч.

Температура раствора 70 °С, время обработки 20 мин. Пленка черная, матовая. Этот раствор «работает» и при температуре 20 °С, но время чернения увеличивается до 60 мин. Пленка черная, матовая, но несколько худшего качества, чем при повышенной температуре.

Процесс чернения заканчивается промывкой деталей горячей водой. После сушки детали покрывают тонким слоем натуральной олифы.

автор

Смирнова Элина

Термитная сварка

Термитная
сварка основана на способности некоторых порошкообразных механических
смесей металлов с окислами металлов (термитов) сгорать, выделяя большое
количество тепла. В
качестве окислов в термитных смесях используют железную окалину (закись
железа), а в качестве горючих металлов — алюминий, магний и др.
Источником кислорода в термите является окисел железа, а источником
тепла — металл, входящий в смесь в чистом виде.

Для получения теплового эффекта количество тепла, выделяющееся при сгорании горючего вещества …

В качестве окислов в термитных смесях используют железную окалину (закись железа), а в качестве горючих металлов — алюминий, магний и др. Источником кислорода в термите является окисел железа, а источником тепла — металл, входящий в смесь в чистом виде.

Для получения теплового эффекта количество тепла, выделяющееся при сгорании горючего вещества, должно быть больше, чем требуется для разложения окисла. Характерным для термитной сварки является сгорание термита в течение нескольких секунд, за это время и выделяется все количество тепла.

Виды термитной сварки и их применение

Различают термитно-тигельную и термитно-муфельную сварки КС.

Для термитно-тигельной сварки применяют сухие порошкообразные термитные смеси. При сварке стальных полос и стержней контуров заземления используют алюминиевый термит, состоящий из 23% алюминиевого порошка и 77% окалины (по массе). Процентное содержание алюминия и железной окалины в термитной смеси колеблется в зависимости от сорта окалины и чистоты алюминиевого порошка. Для увеличения выхода железа, выделяющегося при сгораний термита, а также снижения температуры реакции в термит добавляют стальные отходы гвоздильного производства.

При термитной сварке стальных стержней и полос для этих же целей используют стальной вкладыш (кружок, закрывающий литниковое отверстие тигеля). Интенсивность процесса горения термита зависит от размеров зерен компонентов. Для стабильного ведения процесса сварки применяют гранулированные зерна размером от 0,25 до 1,5 мм. Для улучшения качества сварного соединения в термитные смеси вводят легирующие присадки — 80%-ный ферромарганец и ферросилиций в количествах соответственно 1,4 и 0,15% по массе.

Особенность термитно-тигельной сварки состоит в том, что концы соединяемых стержней оплавляются и соединяются металлом, образующимся при сгорании термитной смеси.

Для соединения стальных однопроволочных проводов линий связи применяют цилиндрические термитные шашки со сквозным продольным отверстием. Отверстие соответствует диаметру свариваемых проводов. Термитные шашки прессуются из смеси, содержащей 25% пиротехнического магния марки МПФ и 75% железной окалины. В качестве связующего вещества используется нитролак марки НЦ-551, который добавляется в количестве около 14% массы сухой смеси (сверх 100% смеси).

Для сварки алюминиевых жил термитно-тигельный способ непригоден. Использовать термтно-муфельную сварку в таком виде, как она применяется для сварки стали, когда осуществляется непосредственный контакт между муфельной шашкой и алюминиевым проводом, неприемлемо по ряду причин:

1. при горении термитного муфеля алюминий вступает в реакцию, что приводит к выгоранию металла у поверхности свариваемых проводников,

2. продукты реакции попадают в алюминий сварочной ванны и ухудшают характеристики соединения,

3. провода на выходе из термитного муфеля оплавляются, что приводит к уменьшению их сечения, при сварке многопроволочных проводников отдельные проволочки жилы перегорают.

Для сварки многопроволочных проводов разработаны термитные патроны, которые представляют собой термитную шашку с металлическим кокилем. При термитно-муфельной сварке (в отличие от термитно-тигельной) в результате сгорания термита не возникают продукты реакций в жидком виде. В процессе сгорания образуется пористая масса окиси магния, которая впитывает расплавленное железо, поэтому магниевый термит не дает жидких, растекающихся шлаков.

Рецептура термитной массы для изготовления термитных шашек к патронам типов ПА, ПАС и др. та же, что и при изготовлении термитных шашек для соединения стальных однопроволочных проводов.

Сварку алюминия и его сплавов затрудняет пленка окиси алюминия, которой он быстро покрывается на воздухе. Поэтому удаление окислов и защита от дальнейшего окисления сварочной ванны имеют большое значение при сварке.

Влияние окисной пленки уменьшают при помощи флюсов, которыми перед сваркой покрываются соединяемые проводники и присадочные прутки. Флюсы растворяют окись и переводят ее в легкоплавкий шлак, который всплывает на поверхность. При этом пленка жидкого шлака покрывает в процессе сварки поверхность расплавленного металла сварочной ванны, изолирует эту поверхность от воздуха и этим защищает от дальнейшего окисления. Однако остатки флюсов вызывают коррозию проводов, поэтому при выполнении КС следуем по возможности избегать применения флюсов.

Одним из лучших является флюс марки АФ-4А, в состав которого входят хлористый натрий — 28%, хлористый калий — 50%, хлористый литий — 14%, фтористый натрий — 8% (по массе). Этот флюс можно применять только в тех случаях, когда сварное соединение полностью защищено от внешних воздействий.

Значительно меньшую коррозию вызывает трехкомпонентный флюс ВАМИ (хлористый калий — 50%, хлористый натрий — 30%, криолит марки К-1—20%). Однако и при его применении необходимо принимать меры для защиты соединений от коррозии. Остатки флюсов на КС после сварки следует удалять зачисткой или промывкой.

При сварке алюминиевых проводов термитным патроном в его литниковое отверстие вводят присадочный пруток, который плавится для увеличения жидкого металла в кокиле. В качестве присадочных прутков используется прутковый алюминий или зачищенные проволоки свариваемых проводов. Присадочные прутки изготавливают свиванием предварительно обезжиренных и зачищенных нескольких проволок диаметром 2 мм.

Преимущества термитной сварки

Термитную сварку выгодно отличают независимость от источников электроэнергии или газа, отсутствие потребности в сложном оборудовании, а также возможность выполнения соединений в линейных условиях монтажным, ремонтным и эксплуатационным персоналом.

Термитная сварка неизолированных проводов

Термитная сварка проводов, если она выполнена с полным соблюдением установленной технологии, является наиболее простым и надежным способом соединения.

При термитной сварке образуется цельнометаллическое соединение концов проводов, сечение металла в котором больше, чем у соединяемых проводов, а электрическое сопротивление меньше, чем участка целого провода равной длины.

Термитную сварку проводов производят с помощью термитных патронов (рис. 1).

Термитный патрон для сварки алюминиевых и сталеалюминиевых проводов состоит из следующих основных элементов:

кокиля из листовой стали толщиной 0,5 — 1,25 мм для защиты верхнего повива провода от пережога и попадания в зону сварки вредных примесей, образующихся от сгорания термитной массы,
вкладыша из алюминия для образования зоны сварки и заполнения пустот,
термитной шашки, которая при сгорании выделяет необходимое количество тепла для расплавления вкладыша и концов свариваемых проводов в зоне сварки.

Термитный патрон для сварки медных проводов состоит из кокиля, изготовленного из листовой меди Ml толщиной 1,5—2 мм или из медных труб, вкладыша из сплава меди с фосфором марки МФ-3 и термитной шашки.

Рис. 1. Термитные патроны: а — для алюминиевых и сталеалюминиевых проводов, б — для медных и бронзовых проводов, в — положение термитных патронов на проводах перед сваркой, 1—кокиль, 2 — вкладыш, 3 — термитный муфель (шашка), 4 — место этикетки, 5 — провод, 6 — ограничительный бандаж, 7 — асбестовое уплотнение.

Правильная подготовка концов проводов под термитную сварку имеет большое значение для высококачественной сварки соединения. Концы должны быть тщательно очищены от загрязнений, обезжирены бензином от смазки и просушены. Удаление смазки с концов проводов и их сушка необходимы, так как при сгорании смазки или остатков бензина образуются газы, препятствующие заполнению места сварки расплавленным металлом и способствующие образованию раковин и каверн.

Концы свариваемых проводов отторцовываются так, чтобы плоскость среза была ровной и строго перпендикулярной оси провода. Торцевание проводов сечением до 150 мм2 производят монтажными ножницами для резки проводов, а проводов сечением более 150 мм2 — при помощи ножовки или специального приспособления.

10.12.2016 Без рубрики Нет комментариев

Как изготовить и использовать термит для взрывчатых веществ, сварки в полевых условиях, сигнализации и многого другого

Рекламные объявления

Что такое термит?

Термит — это простое в приготовлении соединение, которое вызывает взрывную экзотермическую реакцию, производя кратковременный всплеск чрезвычайно высокой температуры — достаточной, чтобы сварить металл, взорвать пар и даже прожечь бетон. Термит, обычно изготавливаемый из алюминия и оксида железа (ржавчины), отличается от пороха, состоящего из серы, древесного угля и нитрата калия (селитры). Несмотря на то, что порох похож по форме действия, он не горит так же сильно, как термит.

Химически термит требует двух компонентов с определенными характеристиками. Один компонент, такой металл, как алюминий, должен иметь химический состав со стабильными связями. Второй компонент, оксид металла, такой как оксид железа (ржавчина), должен иметь менее прочные связи. Металл (например, алюминий) действует как восстановитель для извлечения металла (в данном примере железа) из оксида металла (например, оксида железа). Во время этой реакции алюминий захватывает атомы кислорода из оксида железа, превращаясь в оксид (оксид алюминия), в то время как оксид металла теряет атомы кислорода, образуя чистый металл (железо).

Алюминий + оксид железа -> оксид алюминия + железо

В конечном итоге алюминий и оксид железа превращаются в оксид алюминия и железо. Реакция проста и действительно, для термитов характерно почти полное отсутствие газообразования. Происходящая реакция гарантирует, что полученные продукты оксида алюминия и железа появятся в виде расплавленных жидкостей с температурой более 4500 градусов по Фаренгейту.

В ходе реакции выделяется огромное количество тепла. Полфунта термита, помещенного на капот вашего автомобиля, проплавит капот, блок двигателя и бетон под ним. Этот огромный выброс тепла можно использовать для сварки, разрезания почти непроницаемых материалов или создания взрывного действия из-за быстрого расширения других материалов (обычно воды).

Воспламенение термита

Термит должен быть воспламенен, чтобы началась реакция. Для воспламенения термитов требуется высокая температура, но после воспламенения реакция выделяет достаточно тепла, чтобы реакция продолжалась до тех пор, пока все материалы не сработают.

Плавкие предохранители черного пороха, детонаторы или пиротехнические инициаторы обычно не выделяют тепла, достаточного для воспламенения термита. Даже пропановая горелка будет работать только в том случае, если все сделано правильно (и любой источник воспламенения, требующий поднести руку к термиту, когда он воспламеняется, будет опасен).

Магниевая лента — самый популярный и безопасный способ поджечь термит. Магниевую ленту можно поместить, зажечь, и она сгорит, как фитиль. Его можно приобрести в магазинах научных товаров или в Интернете. Точно так же бенгальский огонь также можно использовать для зажигания термита.

Химическая реакция, такая как смесь перманганата калия и глицерина, может быть использована для воспламенения термита. Перманганат калия — это очиститель фильтров и краситель, который можно найти во многих хозяйственных магазинах. Когда перманганат калия и глицерин смешиваются, реакция начинается как медленное горение, а затем вспыхивает раскаленным добела пламенем, достаточно горячим, чтобы зажечь термит. Примером идеальной термитной смеси, воспламеняемой перманганатом калия/глицерином, может быть:

55 г железа(iii) + 15 г порошка алюминия + 25 г перманганата калия + и 6 мл глицерина

Хлорат калия и сахар тоже подойдут, но могут сгореть слишком быстро. Вокруг термитной смеси и поверх нее можно поместить слой хлората калия и сахара. Реакцию можно инициировать, поместив каплю концентрированной серной кислоты на стартовую смесь.

Идеальная термитная реакция

Когда термит горит оптимально, реакция будет достаточно горячей, чтобы расплавить и металл, и топливный оксид. Если температура не достигает своего максимального жара, то в результате получается спеченный металл и шлак. Если температура слишком высока (выше точки кипения реагента образующихся продуктов), может образоваться газ, что приведет к взрыву малой мощности.

Скорость горения термита можно регулировать, изменяя размер частиц реагирующего металла (например, алюминия). Поскольку более крупные частицы сгорают медленнее, чем более мелкие, чем мельче реагирующий металл, тем более реактивным является металл. Например, чрезвычайно мелкий алюминиевый порошок может самопроизвольно воспламениться просто на воздухе.

Рецепт термита также можно изменить, включив в него дополнительные «связующие». Связующие могут использоваться для изменения химического состава для различных целей.

Объявления

Предупреждение о свойствах термита

Термит содержит собственный кислород («оксид» оксида металла), который, конечно же, необходим для ожога. В результате термит не нуждается в воздухе для горения. Это означает, что термит нельзя задушить, продуть или полить водой, чтобы погасить реакцию. На самом деле термит горит даже под водой (его часто используют для подводной сварки).

Традиционный рецепт «термита» на основе оксида алюминия/железа

Большая часть термита состоит из алюминия и ржавчины (оксида железа) с образованием термита железа. Алюминий действует как реактивный металл, а оксид железа действует как окислитель, богатый кислородом компонент, необходимый для возникновения взрывной реакции. Предпочтительно используемым окислителем является оксид железа (iii), но оксид железа (ii, iii) также будет работать. Оксид железа (iii) выделяет больше тепла, а железо (ii, iii) легче воспламеняется. Если необходимо использовать железо (ii, iii), можно добавить оксиды меди и марганца, чтобы облегчить воспламенение (так называемая «первая огневая смесь»)

Чтобы сделать термит, сначала убедитесь, что компоненты оксида алюминия и железа измельчены в мелкие частицы.

Приготовьте смесь оксида алюминия и железа в прочном контейнере. Используйте соотношение примерно 3 части оксида железа и 2 части порошка алюминия.

2 части алюминия + 3 части оксида железа = железный термит. Чугунные контейнеры тоже подойдут, но они, скорее всего, расплавятся. Размещение контейнера между двумя кирпичами или в яме, вырытой в земле, поможет защититься от потенциального мусора.

Соотношение компонентов можно регулировать для увеличения или уменьшения тепла, а также количества расплавленного железа, получаемого в результате реакции. Например, подойдет соотношение 1 части алюминия и 3 частей оксида железа (например, 2 грамма алюминия и 6 граммов оксида железа).

Вставьте в смесь источник воспламенения (например, полоску магния) и подожгите полоску, чтобы начать термитную реакцию. Отойдите *далеко* и желательно за защитным барьером на случай выброса расплавленного мусора.

Заменители алюминия химически активными металлами

Алюминий является идеальным реактивом для термитов. Его легко получить, он дешевый и с ним безопаснее обращаться, чем с большинством других химически активных металлов. Его низкая температура плавления позволяет быстро протекать термитной реакции, а его высокая температура кипения позволяет реакции производить чрезвычайно высокие температуры без образования взрывоопасных газообразных побочных продуктов. Однако алюминий можно заменить химически активными металлами, включая литий, натрий, калий, кальций, магний и углерод.

Альтернативные рецепты термитов – заменители оксида железа

Оксиды металлов заменители оксида железа (ржавчины)

Другие металлы могут заменять оксид железа и действовать как окислитель в термитной реакции. Идеальные заменители оксида металла должны содержать не менее 25% кислорода, иметь высокую плотность и низкую теплоту образования для получения металла с низкой температурой плавления и высокой температурой кипения (поэтому высвобождаемая энергия не расходуется полученным металлом).

Медный термит

Алюминий и оксид меди производят медно-термитную реакцию, в результате которой выделяется достаточно тепла для сварки электрических соединений (в процессе, называемом сваркой без сварки). Поскольку температура плавления меди относительно низка, реакция может быть чрезвычайно бурной — в то время как традиционный термит сгорает мгновенно, медный термит может взорваться. Обычно используются оксид меди (i) или оксид меди (ii).

1 Алюминий + 4 части оксида меди(ii) = термит меди

Кварц/кремнезем термит

Диоксид кремния и алюминий образуют кремниевый термит. Распространенным источником диоксида кремния является песок. Песок можно растереть в ступке пестиком и смешать с алюминием, чтобы получить кремниевый термит. Результатом кремниевой термитной реакции является оксид алюминия, сульфид алюминия (шлак) и чистый металлический кремний.

Термит из диоксида кремния трудно воспламеняется. Для облегчения можно добавить серу.

Реклама

10 частей Алюминий + 9частей диоксида серы + 12 частей серы

термит с сухим льдом

сухой лед (замороженный диоксид углерода) и алюминий образуют ту же химическую реакцию, что и традиционный термит. Реакцию, называемую криотермитом, можно зажечь простым пламенем. Если криотермит мелко измельчить и заключить в закрытую трубу, он может образовывать алмазные частицы.

Advertisements

Thermate
Окислитель на основе соли (например, нитрат бария или пероксиды) может заменить оксид железа, используемый в традиционной термитной реакции. Этот рецепт легче воспламеняется и производит газ, который выбрасывает расплавленный шлак. Этот тип термита называется термат.
Thermate лучше подходит для зажигательных целей и взрывных устройств. Он обычно используется военными как устройство для уничтожения чувствительного оборудования.
Типичный и очень опасный рецепт термита военного назначения требует 69 % термита, 29 % нитрата бария, 2 % серы и 0,3 % связующего, такого как PBAN (полибутадиен-акрилонитрил).
69 % термита + 29 % нитрата бария + 2 % серы + 0,3 % связующего = термит
Эта смесь требует более низкой температуры для воспламенения и выделяет больше тепла, чем традиционный рецепт термита.
Термит «Первый огонь»
Смесь «Первый огонь» — это рецепт, который обеспечивает более легкое воспламенение, чем традиционный термит. Первую смесь огня можно поджечь с помощью традиционных методов воспламенения, таких как плавкие предохранители, спички и электрические запальники.
5 частей нитрата калия (KNO3) + 3 части алюминия + 2 части серы
Нитрат калия можно получить из обычных средств для удаления пней.
Другие варианты термитов
Другие варианты термитов возможны, но не так часто используются. Оксид хрома и оксид алюминия образуют термит хрома. Марганец и алюминий образуют марганцевый термит. И свинец, и цинк имеют очень низкую температуру плавления, поэтому их можно добавлять в рецепты термитов для получения мощных взрывов.
Как сделать «твердый», твердый термит
Термит можно превратить в твердое тело, чтобы получить твердый термит. Термитный гель, сформированный из термита и гипса (или теста для лепки), можно поместить в форму любого типа, включая бутылки или банки, для придания твердого термита необходимой формы. Чтобы создать твердый термит, следуйте традиционному рецепту термита, но смешайте его с соотношением 3 частей оксида железа, 2 частей алюминия и 2 частей парижского гипса.
2 части алюминия + 3 части оксида железа + 2 части гипса = твердый термит
Оксид железа
Окись железа (ржавчина) можно купить в отделе красок хозяйственного магазина, гончарных магазинов или создать из обычного железа. Стальная вата является отличным источником железа. Используйте чистую стальную вату без мыла или других чистящих/обезжиривающих добавок. Лучшая стальная вата будет помечена как «0000».
Разорвите сталь и отшлифуйте, если это возможно. Натирание стальной ватой металлического экрана может помочь «растереть» стальную вату в очень мелкие частицы железа. Стальную вату также можно измельчить в шаровой мельнице (например, в каменном барабане) или с помощью ступки и пестика.
При воздействии фекалий на голову образуется темное вещество – это оксид железа. Кроме того, вы можете замочить стальную вату в смеси отбеливателя и уксуса в пропорции 1:1 на день, чтобы получить пасту из оксида железа, которую затем можно высушить для извлечения оксида железа.
Оксид железа также можно получить путем электролиза металлического стального стержня (например, гвоздя). Следует использовать источник постоянного тока, который можно получить из трансформаторов в игрушках, зарядных устройств для телефонов и зарядных устройств постоянного тока.
В хорошо проветриваемом помещении наполните банку водой. Используя источник питания постоянного тока, оберните положительный провод вокруг стержня. Поместите стержень и отрицательный конец источника питания постоянного тока в банку с водой. Добавьте чайную ложку соли в воду, чтобы обеспечить хорошую проводимость. Оставьте на ночь.
Обратите внимание, что в процессе образуется газообразный хлор, поэтому его следует проводить только на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении.
Темное вещество в банке — оксид железа. Его можно отфильтровать с помощью традиционных методов фильтрации. Для получения более концентрированного раствора слейте часть воды, добавьте еще воды и повторите электролитический процесс.
Готовую «пасту» из оксида железа можно высушить при нагревании.
Алюминий
Алюминиевую фольгу можно измельчить с помощью кофемолки, чтобы получить хлопья, подходящие для термита. Порошок в игрушке Etch-a-Sketch представляет собой чистый алюминиевый порошок. Алюминий также можно отшлифовать из цельных алюминиевых прутков.
Для более горячего и взрывного воспламенения amazon.com/gp/product/B00KF598X0/ref=as_li_tl?ie=UTF8&camp=1789&creative=9325&creativeASIN=B00KF598X0&linkCode= undefined&tag=spartechsof0c-20&linkId=018dafb929df9f7cd42586596e8fbe5a”>алюминиевый порошок можно приобрести в магазинах для хобби или в Интернете. Обратите внимание, что значение «меш» алюминиевого порошка определяет его крупность. 325 меш или мельче хорошо работает в термитных рецептах.
Сварка
Термит можно использовать для термитной сварки (т.е. процесс Гольдшмидта). Железные дороги используют процесс Гольдшмидта для соединения железнодорожных путей. Поскольку термит не требует воздуха для горения (он содержит собственный кислород), его можно использовать для подводной сварки. Термитная сварка работает особенно хорошо, потому что расплавленное железо, полученное в результате реакции, может просачиваться в трещины в металле, которые в противном случае было бы трудно достичь с помощью обычного метода сварки.
Создание элементарных форм металла
Рецепты термитов можно использовать для извлечения чистого металла из его оксидной формы. В традиционной термитной реакции с использованием алюминия и оксида железа (ржавчины) образуется элементарное железо. Аналогичные результаты происходят с другими типами оксидов металлов. Например, медно-термитные реакции (с использованием алюминия и оксида меди) дают чистую элементарную медь.
Другое применение термита
Термит также можно использовать для разрезания твердых металлических контейнеров, в качестве зажигательного оружия, в качестве взрывных устройств при сносе зданий и в качестве пиротехнического сигнального устройства.
Из-за создаваемых высоких температур и сложности подавления термитной реакции термит может быть особенно опасен. Раскаленный добела расплавленный продукт может быть выброшен во время реакции и проплавит большинство контейнеров.
В зависимости от материалов, используемых в рецепте термита, могут выделяться опасные газы.
Если термит предварительно нагрет, например, новая партия выливается на горячую, недавно воспламененную партию термита, она может случайно воспламениться при гораздо более низкой температуре.
Особенно опасно заливать термитную реакцию водой (или включать в рецепт влажные, мокрые материалы). Перегретая вода может легко произвести мощный и опасный паровой взрыв.
Источники: Wikipedia, Indestructables, Home Science, Royal Society of Chemistry, MakeZine, Reeko’s Mad Scientist Lab, Geek Slop, Teacher Supply Source, Train Fanatics, YouTube
Thermite « Null Byte :: WonderHowTo
Автор Алекс Лонг
26. 01.12 18:51
19.07.13 13:52
Мне сегодня хочется заняться химией, а вам? Насколько мне известно, термит — самое горячее горящее искусственное вещество. Термит представляет собой пиротехнический состав металлического порошка и оксида металла, который вызывает экзотермическую реакцию окисления-восстановления, известную как термитная реакция.
Fe2O3 + 2 Al -> 2 Fe + Al2O3
По сути, высокотемпературный горящий металл, такой как оксид железа (ржавчина), смешанный с легко воспламеняющимся, окисляющимся металлом, будет выделять невероятно большое количество тепла на небольшой площади в течение короткое время. Термит настолько горячий и мощный, что может прожечь даже асфальт. Это забавно для некоторых самодельных фейерверков, но будьте осторожны, это противозаконно делать такие зажигательные смеси и поджигать их.
Требования
Батарея 9 В -ИЛИ- порошок оксида железа, купленный в магазине по продаже красок
Немного проволоки
NaCl (поваренная соль)
Алюминиевая фольга или порошок
Банка
Металлический напильник
Магниевый напильник термит. Вы также можете использовать бенгальские огни, так как большинство из них содержат магний
Шаг 1: Соберите немного ржавчины
Чтобы собрать немного ржавчины, мы можем либо пойти в магазин, где продаются краски, либо сделать это дома. Купить его намного проще и удобнее. Магазины красок часто продают силу оксида железа в качестве красящей добавки к краске. Но если такой возможности нет, вот как это сделать:
Наполните банку водой.
Добавьте в воду столовую ложку соли.
Оберните отдельные провода вокруг положительного и отрицательного полюсов 9-вольтовой батареи.
Опустите оба провода в воду и посмотрите, какой из них даст больше пузырей.
Возьмите проволоку, которая дает больше пузырей, и оберните оголенную часть чем-то металлическим, желательно железным, например, гвоздем, и погрузите ее в воду, удаляя другую проволоку.
Подождите несколько дней, пока не накопится ржавчина, и соскребите ее в чашу металлическим напильником. Повторяйте по желанию вашего сердца.
Этап 2: Алюминий
Использование алюминия в термитах прекрасно, потому что он имеет низкую температуру воспламенения, но горит при высокой температуре. Это позволяет использовать очень горячий термит. Чтобы получить алюминий, вы также можете купить его в магазине красок или хозяйственных товаров, но вы можете не покупать их одновременно, опасаясь, что сотрудники заподозрят, что вы задумали.
Вы можете размолоть или разрезать старую алюминиевую фольгу, если у вас нет питания. Старайтесь, чтобы кусочки были как можно меньше.
Шаг 3: Смешать и сжечь
У вас должна получиться смесь ржавчины и алюминия в пропорции 50:50. Это означает, что они выглядят одинаково, но не имеют одинакового веса.
Используя очень длинную нить магниевой ленты, положите ее в кучу термита, подожгите и убегайте. Вы также можете использовать бенгальский огонь.
Предупреждения
Будьте *очень* осторожны! Вы можете покончить с собой, если термит загорится слишком близко от вас.
Хотите больше нулевого байта?
POST на Форумы
ЧАТ на IRC
Следуйте на Twitter
Circle Google
. Начните свою хакерскую карьеру с нашего комплекта обучения Premium Ethical Hacking Certification 2020 от нового магазина Null Byte и получите более 60 часов обучения от профессионалов в области кибербезопасности.
Купить сейчас (9Скидка 0 %) >
Другие интересные предложения:
Скидка 97 % The Ultimate 2021 White Hat Hacker Certification Bundle
Скидка 99 % The 2021 All-in-One Data Scientist Mega Bundle
Скидка 98 % Сертификационный пакет Premium Learn To Code 2021
Скидка 62% на программное обеспечение MindMaster Mind Mapping: Бессрочная лицензия
Изображение через nicefun
9Комментарии
Горячий
Последний
Как сделать термит | Warrior Up
Рецепт 1
Из рецепта Thermate в книге «Поджог вокруг тетушки Альф»: «Thermate похож на коммерческий термит, используемый при сварке, за исключением того, что он также содержит окислитель, облегчающий воспламенение. Thermate легко сжигает бумагу, тряпки, эксельсиор, солому и другие материалы типа трута. Однако в основном его используют в диверсионных операциях против двигателей, шестерен, токарных станков или других металлических целей — для сварки движущихся частей, деформирования точных обработанных поверхностей и так далее. Поскольку он горит кратковременно, почти взрывоопасно, его не рекомендуется использовать для сжигания деревянных конструкций или других материалов, где требуется постоянное тепло».
Рецепт 2
Из Weekend Science Projects
Термит — это зажигательная реакция, которая может гореть до температуры 2500°C и выше. Это означает, что если вы зажжете фунт термита на крыше своей машины, он расплавится через ваш капот, через ваш двигатель, через подъездную дорожку и проделает дыру в земле. Термит — это реакция между металлом (алюминием, магнием) и оксидом металла (оксидом железа, оксидом меди, оксидом марганца…). Эта реакция имеет высокую температуру воспламенения, но после воспламенения она выделяет собственный кислород. Это позволяет использовать некоторые интересные приложения, например, термит до сих пор используется для подводной сварки.
Меры предосторожности
Прежде чем начать, вы должны понимать, что то, что вы собираетесь сделать, является опасной и энергичной реакцией, которую следует выполнять с максимальной осторожностью. Помимо смехотворно высокой температуры, термит также излучает УФ-излучение, которое может нанести необратимый вред вашим глазам, и если вы не хотите носить сварочную маску, по крайней мере, наденьте пару солнцезащитных очков хорошего качества. Кроме того, металлы с низкой температурой плавления (цинк, свинец) будут испаряться и взрываться, если они находятся рядом с термитной реакцией.
Принадлежности
Существует много видов термита, но наиболее часто используются оксид железа и алюминиевый порошок, которые можно приготовить дома (см. мои инструкции «Как сделать оксид железа» и «Как сделать алюминиевый порошок»). . Вам также нужен способ зажечь термит. Большинство людей используют магниевую ленту, но мне с этим не повезло, и я обычно использую перманганат калия и глицерин. Перманганат калия — это очиститель фильтров и краситель, продаваемый в хозяйственных магазинах.
Глицерин — это продукт для ухода за кожей, который можно найти в любой аптеке, например в CVS. При смешивании они вспыхивают пламенем, как готовит моя мама. Дополнительные вещи, которые вам могут пригодиться, включают цветочный горшок, в котором будет храниться смесь, пока она горит, кирпичи, чтобы удерживать ее, и что-то, что можно расплавить. Если вам нечего разрушать, по крайней мере, просто насыпьте под него немного песка, чтобы он не испортил подъездную дорожку. Что бы вы ни делали, не используйте воду для сбора капель. Вода мгновенно испарится, взорвется и забрызгает вас расплавленным железом — чего следует избегать. Если вам интересно, это пример того, что происходит, когда у вас есть даже малейшее количество влаги.
1. Весовое соотношение оксида железа к алюминиевой пудре составляет 8-3. Оба должны быть измельчены в порошок как можно мельче, так как это заставит их гореть горячее и легче воспламеняться. Отмерьте их и перемешайте как можно тщательнее — это заставит их гореть быстрее и горячее, и это стоит вашего времени.
2. Вылейте термит в контейнер. Чаще всего используются цветочные горшки, но подойдет практически любой. Цветочные горшки используются потому, что глина — один из немногих материалов, который останется там после того, как воцарится ад. Если вы используете цветочный горшок, вам следует подумать об использовании двух. Второй горшок будет содержать осколки первого и уменьшит риск его разрушения на полпути. Единственное, чего бы я не советовал, так это стекла, так как оно может разбиться до того, как расплавится.
3. Если вы используете магний, воткните его, потрепайте верх, чтобы его было легче зажечь, и зажгите. Если вы используете перманганат калия, влейте его, немного смешайте с термитом и добавьте глицерин. Эмпирическое правило: две-три части глицерина на одну часть перманганата калия. Обычно помогает перемешать ингредиенты после добавления глицерина. Если он по-прежнему не загорается, добавление порошка магния или порошка, стертого с бенгальского огня, облегчит его воспламенение. Что бы вы ни делали, отойдите подальше.
4. Если он загорится, то кричите, ликуйте и узрите ужасную силу термита. Если он не загорается, то переоцените и попробуйте что-то другое.
Из Skylighter
Что такое термит?
Термит представляет собой пиротехнический состав, обычно состоящий из металлического порошка и оксида металла. Обычно он не взрывоопасен, но создает чрезвычайно высокие температуры на очень небольшой площади в течение короткого периода времени. Например, температура термитов алюминий/оксид железа достигает 4500 градусов по Фаренгейту.0003
Термит используется для сварки, резки или сверления металла, ремонта металла в полевых условиях, научных демонстраций, высокотемпературного воспламенения, выведения из строя военной техники (включая артиллерию, файлы документов и жесткие диски) и других применений.
Получение термита с использованием красного оксида железа
Правильный баланс топлива и окислителя является ключом к стабильному горению термитной реакции. Рецепт термита для красного оксида железа и алюминия: 3 части красного оксида железа на 1 часть алюминиевого топлива. В пиротехнических составах чем мельче ингредиенты и лучше они перемешаны, тем легче их воспламенить и тем быстрее протекает реакция.
Таким образом, при выборе ингредиентов для термитов нашей целью является легкость воспламенения и стабильное горение без взрыва.
В этом примере мы используем красный оксид железа Skylighter -325 меш и блестящий алюминий Skylighter -325 меш, средний размер частиц которого составляет 45 микрон.
Термит №1 Смесь
Ингредиент Частей по весу Части в %
Красный оксид железа -325 меш 3 75
Алюминиевые пластины -325 меш 1 25
      Всего 100%
Чтобы приготовить 4 унции термита, сначала взвесьте 3 унции красного оксида железа. Затем взвесьте 1 унцию алюминиевой пудры. Высыпьте их в пластиковую ванну и наденьте сверху. Встряхивайте их, пока цвет не станет однородным.
Затем пропустите смесь через сито с размером ячеек 20 меш или меньше. Если есть комочки, разбейте их пальцами. Просейте смесь еще два или более раз, пока не получите порошок однородного цвета.
Примечание : Использование сита 40 меш или меньше упростит воспламенение смеси.
Это может быть пыльный процесс, поэтому убедитесь, что вы делаете это в месте, где алюминиевая пыль не вызовет проблем. Не пытайтесь делать это там, где движется воздух. Чем лучше вы перемешаете ингредиент, тем быстрее и горячее будет реакция. Для воспламенения термиту нужна очень высокая температура.
В комплект термитов входит 6 золотых бенгальских огней. Железо в них горит при температуре около 1800 градусов по Фаренгейту.
Вот как использовать бенгальские огни, чтобы зажечь термит. Поместите термитную смесь в пластиковую ванну. Сделайте отверстие у дна на боковой стенке ванны, достаточно большое, чтобы через него мог пройти бенгальский огонь.
Протолкните бенгальский огонь на 1–2 дюйма через отверстие в боковой части ванны в смесь внутри. Оставьте по крайней мере 2-3 дюйма вашего бенгальского огня торчащими. Поместите пластиковую ванну на металлическую поверхность, которую хотите прожечь. Зажгите бенгальский огонь и вернитесь на 40 или 50 футов.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ : НЕ пытайтесь поджечь термит, погрузив бенгальский огонь в смесь вручную. Смесь может сильно воспламениться и забрызгает вас горящим металлом.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ : Сильное воспламенение термита может разбросать расплавленный металл во всех направлениях. Не стойте близко к смеси, когда она воспламеняется или горит.
СОВЕТ : Если у вас возникли проблемы с поджиганием термита бенгальским огнем, попробуйте смешать немного магниевого порошка или стружки с небольшим количеством термитной смеси. Затем вы сможете поджечь смесь магния с помощью бенгальского огня.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ : Термит горит очень сильно и образует расплавленный железный шлак, который может расплавиться даже через блок двигателя автомобиля! Горящий термит может разбрызгивать расплавленное железо далеко от горящего котла. Держитесь так далеко, как вы можете. И убедитесь, что поблизости нет ничего, что может загореться. Начните свои эксперименты с термитом сначала с небольших количеств, пока не поймете, как он себя ведет и как далеко выбрасывает расплавленный металлический шлак.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ : Вы не можете потушить термитный огонь водой. Не пытайтесь потушить огонь водой, иначе может произойти сильный паровой взрыв, который также может выбросить расплавленный шлак. Точно так же не используйте влажные материалы для тушения огня.
Ингредиенты для термитов – Фактические вопросы
Маленький_Немо 27 мая 2010 г. , 16:12
#1
На самом деле я не планирую делать термит, но недавно я увидел в Интернете статью, в которой рассказывалось, как это можно сделать. Теперь, согласно этой онлайн-статье, у термита есть только два ингредиента (которые я не буду здесь перечислять — если вы хотите быть террористом, вам нужно проявить некоторую инициативу).
Но я смотрел эпизод Разрушителей мифов, где они делали термит, и они сказали, что был необходим третий ингредиент. И, как и я, они скрывали личность этого ингредиента.
Очевидно, что все, что вы читаете в Интернете, может быть полной чушью. С другой стороны, Разрушители мифов могли выдумать часть о третьем ингредиенте, чтобы люди не пытались сделать термит дома. Третья возможность состоит в том, что оба варианта были полуверными; Вы можете сделать базовый термит всего из двух ингредиентов, но добавление третьего ингредиента сделает его более мощным.
Есть здесь химики, которые могут меня просветить?
Capt.Ridley_s_Shooting_Party 27 мая 2010 г., 16:16
#2
Вам понадобится магниевая лента или другой источник сильного тепла, чтобы запустить реакцию. Не уверен, зачем здесь нужна вся эта секретность: это реакция, которую может наблюдать каждый студент-химик в Великобритании.
силен 27 мая 2010 г., 16:16
#3
Термит нуждается в инициаторе для воспламенения. Вы не можете просто зажечь спичку. Поэтому обычно в него добавляют дополнительные материалы, чтобы обеспечить успешное воспламенение смеси.
Фридо 27 мая 2010 г. , 16:30
#4
Мы делали термит на уроке химии для первокурсников в колледже. Это было потрясающе.
Тот же проф любил наполнять воздушные шары водородом, а затем протыкать их палкой, на конце которой была зажжена спичка.
(Я слышал, его «демонстрации» теперь согнали на стоянку.)
Магивер 27 мая 2010 г., 16:39
#5
Фридо:
Мы делали термит на уроке химии для первокурсников в колледже. Это было потрясающе.
Тот же профессор любил наполнять воздушные шары водородом, а затем протыкать их палкой, на конце которой была зажжена спичка.
(Я слышал, его «демонстрации» теперь согнали на стоянку.)
Профессор показал в классе трюк с водородным шаром. Лучше, чем чашка кофе с утра.
Машина_Эльф 27 мая 2010 г., 17:00
#6
Маленький_Немо:
Согласно этой онлайн-статье, термит состоит всего из двух ингредиентов (которые я не буду здесь перечислять — если вы хотите быть террористом, вам нужно проявить инициативу).
Проявил ли я достаточную инициативу, посетив Википедию?
На YouTube также есть несколько видеороликов о реакции термитов, в том числе несколько самодельных термитов, зажженных стандартным фейерверком из магниевых «бенгальских огней».
В термите нет ничего секретного.
Дэррил_Ликт 27 мая 2010 г., 17:06
#7
Джо Фрикин Пятница:
Проявил ли я достаточную инициативу, посетив Википедию?
На YouTube также есть несколько видеороликов о реакции термитов, в том числе несколько самодельных термитов, зажженных стандартным фейерверком из магниевых «бенгальских огней».
В термите нет ничего секретного.
Так это был термит. В эти выходные я был на Maker’s Faire в Сан-Матео, и какой-то чувак-химик в лабораторном халате показал демонстрацию использования полоски магния в качестве предохранителя. Это адская реакция…
Harmonious_Discord 27 мая 2010 г., 19:13
#8
На прошлой неделе Гутенберг разместил на сайте только что отсканированную книгу.
Бесконечное развлечение Сборник из почти 400 занимательных экспериментов, опубликованный в 1847 году.
Содержит множество рецептов ракет. Люди фейерверков.
Беовульф 27 мая 2010 г., 20:45
#9
Однажды я сделал вариант термита, который заменял ржавчину диоксидом марганца — реакция была настолько быстрой, что мы использовали его в качестве пороха!
Маленький_Немо 27 мая 2010, 9:01pm
#10
Проявил ли я достаточную инициативу, посетив Википедию?
Я прочитал эту статью и обнаружил, что она не отвечает на мой вопрос. Говорят, что термитные компаунды можно приготовить из двух ингредиентов, а потом ссылаются на другие ингредиенты, которые в него тоже добавляют.
Дерлет 27 мая 2010 г., 21:41
#11
Маленький_Немо:
Я прочитал эту статью и обнаружил, что она не отвечает на мой вопрос. Говорят, что термитные компаунды можно приготовить из двух ингредиентов, а потом ссылаются на другие ингредиенты, которые в него тоже добавляют.
Это алюминий и ржавчина. Это есть в статье (хотя они называют «ржавчиной» оксид железа (III)), и это почти везде тоже, так что перестаньте быть таким застенчивым.
Джоех3О 27 мая 2010 г. , 21:55
#12
По сути, это одна из самых зрелищных демонстраций окислительно-восстановительной химии.
Все, что вам нужно, это оксид металла и элементарный металл, более реакционноспособный, чем связанный в виде оксида.
Дайте ему немного энергии, чтобы подтолкнуть его к удару энергии активации, и посмотрите, как они устраивают небольшую вечеринку, борясь за кислород (точнее, за электроны — реактивный металл восстанавливает менее реактивный).
Наиболее практичным применением для этого является создание расплавленного железа на месте без необходимости плавить его самостоятельно — этот вид окислительно-восстановительной химии чрезвычайно экзотермичен.
Две вещи, которые вам нужны, не обязательно должны быть конкретными — вы можете приготовить термитную смесь из любых двух металлов, имеющих разный восстановительный потенциал, при условии, что они оба образуют устойчивые оксиды. Железо и алюминий, как правило, используются, потому что они относительно дешевы и распространены, а алюминий обладает несколькими свойствами, которые делают его идеальным для использования в качестве восстановителя — простота обращения из-за его оксидного слоя, являющегося главным среди них.
Другие ингредиенты могут быть добавлены для специальных целей – например, использование оксида меди вместо оксида железа или добавление легирующих металлов, которые в конечном итоге попадут в расплавленный продукт, чтобы придать ему определенные свойства, например. На самом деле это всего два продукта с разными вкусами, как смесь для торта. Иногда хочется шоколадной стружки, но это не сильно меняет основной рецепт.
(и да, я считаю химию выпечкой — повара всего лишь прикладные химики!)
crowmanyclouds 27 мая 2010 г., 22:20
№13
Джо Фрикин Пятница:
Проявил ли я достаточную инициативу, посетив Википедию? …
Если бы только это,
Термит
Не путать с термитами…
Потому что, сколько бы ты ни положил в кучу, они никогда не отреагируют энергично!
ККМ фнорд!
Я немного рад, что на вики-странице термита нет рецептов… с другой стороны, на странице флешки :eek:!
Маленький_Немо 28 мая 2010 г. , 00:12
№14
Это алюминий и ржавчина. Это есть в статье (хотя они называют «ржавчиной» оксид железа (III)), и это почти везде тоже, так что перестаньте быть таким застенчивым.
Я не хотел быть скромным, но я видел темы, закрытые по меньшей мере.
ГТД 28 мая 2010 г., 23:18
№15
Маленький_Немо:
если хочешь быть террористом нужно проявить инициативу
Сейчас я пытаюсь придумать причину, по которой террористы будут использовать термит, а не просто взрывать дерьмо.
Дерлет 28 мая 2010 г. , 23:25
№16
ТБГ:
Сейчас я пытаюсь придумать причину, по которой террористы будут использовать термит, а не просто взрывать дерьмо.
Что ж, ЦРУ использовало кумулятивные заряды нанотермита, чтобы разрушить ВТЦ, потому что огонь никогда не расплавлял и никогда не расплавит сталь.
(также DA JOOZ!)
Little_Nemo 30 мая 2010 г., 00:30
# 17
Хорошо, если нам разрешено обсуждать конкретные ингредиенты, был ли нитрат бария таинственным ингредиентом в Разрушителях мифов?
Джоех3О 30 мая 2010 г. , 2:48
# 18
Немо, наверное. Я не могу точно вспомнить этот эпизод, но для дополнительного зажигательного эффекта, вероятно, это был Ba(NO3)2. Он разлагается при нагревании с образованием, среди прочего, элементарного кислорода, поэтому результат аналогичен тому, что происходит, когда вы смешиваете хлорат калия и сахар и подносите к этому спичку — вы просто обеспечиваете дополнительный источник O2 для основной реакции. .
Маленький_Немо 30 мая 2010 г., 3:14
# 19
Это был эпизод с Гинденбергом.
мхендо 30 мая 2010 г., 4:00
#20
кроумногооблаков:
Я немного рад, что на вики-странице термита нет рецептов
Кому нужны рецепты?
Вы можете купить 5-фунтовую упаковку несмешанного термита с магниевой осветительной лентой за 25 долларов в Интернете и заказать доставку на дом.
следующая страница →
Экспериментальная ракетная установка Ричарда Накки
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, продуктами являются монооксид магния (MgO) и элементарный металл. Также производится большое количество тепловой энергии.
Термиты представляют интерес для ракетчиков-любителей из-за их потенциального использования в качестве эффективного воспламенителя ракетного двигателя. Большое количество выделяющегося тепла, быстрое сгорание, обилие продуктов в конденсированной фазе и отсутствие заметных газообразных продуктов в совокупности делают их использование привлекательным в определенных приложениях. В частности, для быстрого воспламенения трудновоспламеняющихся порохов.
На этой веб-странице исследуются теоретические свойства и характеристики горения нескольких составов термитов. Для всех них рассматривались два реагирующих металла — алюминий и магний. Рассматриваемые оксиды являются общедоступными, обычно используемыми в качестве пигментов. Те, кто был выбран для этого исследования, были основаны на том, что было доступно «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 магния
C. Оксид меди и алюминий
D. Оксид меди и магний
E. Диоксид марганца и алюминий
F. Диоксид марганца и магний
G. Диоксид титана и алюминий
H. Диоксид титана и магний
I. Оксид хрома и алюминий
J. Оксид хрома и магния
K. Сульфат кальция и алюминий
Для каждого из них представлено сбалансированное уравнение реакции и изменение энтальпии (выделенного тепла) на грамм реагентов. Поскольку реагирующий металл намного более ценен, чем оксиды, также указывается тепло, выделяемое на грамм металлического реагента. Знак минус указывает на то, что в результате реакции выделяется тепло. В приложении А показано, как рассчитывается изменение энтальпии.
Готовили партии по десять граммов каждой композиции. Из них небольшой образец массой 0,5 грамма поджигали, чтобы установить, насколько легко воспламеняется состав. Качественно наблюдали за скоростью горения и появлением возникающей реакции. Были опробованы три различных способа зажигания термита. Сначала использовалась стандартная пропановая горелка. Если это не удавалось, использовалась лента из горящего магния. Для некоторых составов также использовался зажигатель Mini с электрическим инициированием. С этими воспламенителями не использовался воспламеняющий порошок, скорее, нить накала просто помещалась в непосредственный 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 составляет 2,96:1.
Для партии 10 грамм :
Fe ₂ O ₃ 7,5 г
Al 2,5 г
Наблюдения : Невозможно зажечь пропановой горелкой. Легко воспламеняется от магниевой ленты. Горит со средней скоростью, испуская 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.
Наблюдения : Легко воспламеняется пропановой горелкой. Также можно зажечь с помощью запальника Mini. Сгорел быстро, с яркой белой вспышкой.
С . Оксид меди и алюминий 3 CuO + 2 Al -> Al ₂ О ₃ + 3 Cu Dh = -4,12 кДж/грамм.
Стехиометрическое массовое отношение оксида к металлу составляет 4,56:1.
Для партии 10 грамм :
FE ₂ O ₃ 6.9 G
MG 3,1 G
66666991669666696666966669766696669.
6666669
3,1 G
666669916
3,1 G

Для партии 10 грамм :
CuO 8,2 г
Al 1,8 г
Наблюдения : Невозможно зажечь пропановой горелкой. Легко воспламеняется от магниевой ленты, а также от воспламенителя Mini . Мгновенно вспыхнул горячей белой вспышкой. Образовалось много коричневатого дыма.
Видеоролик о воспламенении 0,5 грамма термита оксида меди/алюминия с помощью зажигательного устройства Mini 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 3,3:19.0003
Для партии 10 грамм :
CuO 7,7 г
Mg 2,3 г
Наблюдения : Легко воспламеняется от пропановой горелки. Сгорел мгновенно яркой вспышкой. Запальник Mini также успешно зажег этот термит.
Видеоклип о воспламенении 0,5 грамма термита оксида меди/магния с помощью Миниатюрный запальник Формат WMV, (629 кб), формат AVI, (1.1 Мб)

Горение термита CuO-Mg.
Е . 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
Алюминий 2,9 г
Наблюдения : Неохотно поджигается пропановой горелкой. Легко воспламеняется с помощью магниевой ленты, а также успешно воспламеняется с помощью запальника Mini . Сгорел очень быстро. Какой-то несгоревший состав остался.
Видеоклип о воспламенении термита диоксида марганца / алюминия массой 0,5 грамма с помощью запальника Mini 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
мг 3,6 г
Наблюдения : Легко воспламеняется от пропановой горелки. Также был успешно зажжен с помощью запальника Mini . Мгновенно сгорает с яркой вспышкой и свистящим звуком.
Видеоклип о воспламенении 0,5 грамма диоксида марганца / термита магния с помощью запальника Mini WMV формат, (436 kb), формат AVI, (1,6 Mb),
Г 908:20 . 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.
6 Наблюдения : Зажжен пропановой горелкой. Также был успешно зажжен с Миниатюрный запальник . Сгорел довольно быстро с яркой белой вспышкой. Много брызг.
Видеоролик «соломенного» воспламенителя с 0,2 грамма диоксида титана/термита магния формат 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 составляет 2,81:1.
Для партии 10 грамм :
TiO ₂ 6,9 г
Al 3,1 г
6
6
6
6
6 Наблюдения : Невозможно зажечь пропановой горелкой. Зажигался с помощью магниевой ленты и довольно медленно горел ярким светом. Осталось много остатков.
Н . 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
Mg 3,8 г
6
Для партии 10 грамм :
Cr ₂ O ₃ 7.4 g
Al 2.6 g
Наблюдения : Не удалось зажечь пропановой горелкой. Зажигался магниевой лентой и горел довольно медленно и слабо. Какой-то несгоревший состав остался.
J . 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.
966699166
Для партии 10 грамм :
CR ₂ O ₃ 6,8 G
MG 3,2 G
666669926 96666666697666696669666

6666699169
66666699169
90 3,2 G
90 3,2 G
, Наблюдения : Легко воспламеняется от пропановой горелки и быстро горит с ярко-желтой вспышкой, некоторые брызги. Также был успешно зажжен с Миниатюрный запальник .
Видеоролик о воспламенении 0,5 грамма диоксида хрома/магниевого термита с помощью запальника Mini формат WMV, (467кб), формат AVI, (1,4 Мб),
К . Сульфат кальция и алюминий Сульфат кальция, CaSO ₄, легко доступен в виде гипса, школьного мела* или гипса. Как гипс, он существует как полугидратированное состояние с ½ молекулы воды, CaSO ₄ .½H ₂ O, или в виде мела или гипса, в состоянии дигидрата , CaSO ₄ .2H ₂ O, в безводном состоянии. он используется в качестве осушителя. Перед использованием в термитной смеси материал следует высушить в печи при 175 ^o C (350 ^o F) в течение часа или более, чтобы уменьшить 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, опустите кусок в сильную кислоту (например, соляную). Если он шипит, продукт представляет собой карбонат кальция. Если нет (или минимально) шипения, продукт представляет собой 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 формы полугидрата массовое соотношение корректируется с учетом ½ молекулы воды: Массовое отношение полугидрата оксида к металлу составляет 2,6:1.
1 Наблюдения : Довольно трудно воспламеняется, для инициирования требуется магниевая лента. Горит очень быстро с яркой вспышкой. Можно ли зажечь , а не , воспламенителем Mini .
Видеоклип о воспламенении 0,5 грамма термита сульфата кальция/алюминия 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.
Для партии 10 грамм :
CaSO ₄ .½H ₂ O 7,2 г
Al 2,8 г
Выводы
Эти эксперименты показали, что на практике используются самые разные термиты. Все испытанные композиции реагировали в соответствии с теорией. Составы с теоретической высокой теплоотдачей горели с наибольшей энергией.
Композиции на основе алюминия всегда труднее воспламеняться, чем композиции на основе магния, и в большинстве случаев их нельзя воспламенить с помощью пропановой горелки. Обычно для инициирования реакции требовалось использование магниевой ленты. Интересно, что воспламенитель с мини-лампой успешно инициировал реакцию для многих композиций на основе алюминия. Все составы на основе магния легко воспламенялись при использовании пропановой горелки, а все протестированные — при использовании Миниатюрный запальник .
Из десяти испытанных композиций две композиции на основе оксида меди были наиболее впечатляющими с точки зрения выделяемого тепла и скорости горения. Оба сгорели «в мгновение ока». Композиции диоксида марганца были вторыми по впечатлению.
Теоретическая тепловая мощность различных термитов значительно различается. Наиболее эффективной с точки зрения массы смеси является композиция диоксида марганца/магния. Самой плохой является композиция диоксида титана/алюминия, которая дает менее трети тепловой мощности лучшей.
С точки зрения «экономики», наибольшую теплоотдачу на грамм содержащегося металла дает термит оксида меди/алюминия. Этот конкретный термит явно затмевает остальные в этом отношении.
Приложение А
В следующем примере показано, как рассчитывается изменение энтальпии из-за термитной реакции.
Оксид меди и алюминий 3 CuO + 2 Al -> Al ₂ O ₃ + 3 Cu
Атомные веса участвующих элементов:
Cu 63,55 г/моль
Al    26,98 г/моль
O    16,00 г/моль
Из них вычисляются молекулярные массы участвующих соединений:
CuO, молекулярная масса = 63,55 + 16,00 = 79,55 г/моль
Al ₂ O ₃ , молекулярная масса = 2 (26,98) + 3 (16,00) = 101,96 г/моль
Энтальпия образования двух соединений: (ссылка NIST Chemistry WebBook)
CuO    -156,06 кДж/моль
Аль ₂ O ₃    -1675,7 кДж/моль
Таким образом, изменение энтальпии в результате реакции:
DH = -1675,5 — 3 (-156,06) = -1207,3 кДж/моль термитной смеси
Масса 1 моля смеси:
масса = 3 (79,55) + 2 (26,98) = 292,6 грамма
Следовательно, в пересчете на массу изменение энтальпии вследствие термитной реакции составляет:
Dh = -1207,3 / 292,6 = -4,13 кДж/грамм
Ресурсы
Термиты CuO-Al для зажигания твердотопливных ракетных двигателей Дэвид А. Риз, Даррен М. Райт и Стивен Ф. Сон (JOURNAL OF PROPULSION AND POWER Том. 29, № 5, сентябрь-октябрь 2013 г.)
Термитная реакция между алюминием и оксидом железа(III) | Эксперимент
Пять из пяти
На этой демонстрации учащиеся наблюдают за сильно экзотермической реакцией между алюминием и оксидом железа (III), в результате которой образуется расплавленное железо. Эта конкурентная реакция доказывает, что алюминий является более активным металлом, чем железо, а эксперимент также дает пример окислительно-восстановительной реакции.
Реакция бурная, но безопасная при точном соблюдении процедур. У некоторых учителей были несчастные случаи при выполнении процедуры на улице при сильном ветре; пороха взорвались в пламя, загорелись и вызвали ожоги рук и/или лица. Размещение демонстрации в вытяжном шкафу привело к повреждению шкафа.
Описанный здесь метод выполняется на лабораторном столе и дает ограниченное количество дыма. НЕ выполняйте эту демонстрацию в вытяжном шкафу или на открытом воздухе. Он дает результат в течение нескольких секунд после включения, потому что вода очень быстро охлаждает утюг. Репетиция необходима, если этот эксперимент не проводился раньше.
Иногда сообщалось о взрывах при использовании подобных методов. Крайне важно не превышать указанные количества и чтобы демонстратор и студенты были защищены защитными экранами.
Скамейка должна быть очищена от горючих материалов и защищена листом ДВП или термостойкими матами. У демонстранта должно быть место, чтобы быстро отойти на безопасное расстояние.
Демонстрация занимает около 10 минут, если прибор настроен и твердые реагенты предварительно взвешены.
Оборудование
Аппаратура
Защита глаз (примечание 2)
Защитные экраны (примечание 3)
Фильтровальная бумага, диаметр 11 см
Треугольник из пластилина
Штатив
Стакан пластиковый или толстостенный стеклянный, 1 дм ³ (должен помещаться между ножками штатива)
Песок (см. схему)
Маты термостойкие
Пластиковый магнитный извлекатель или маленький стержневой магнит
Химикаты
Для термитной смеси (примечание 6):
Алюминиевая пудра (среднего качества) (ЛЕГКО ВОСПЛАМЕНЯЕМАЯ), 3 г
Оксид железа(III), 9г
Для воспламенителя (примечания 9 и 10):
Бенгальский огонь, длина 16 см (продается для использования в помещении)
Примечания по охране труда и технике безопасности
Прочтите наше стандартное руководство по охране труда и технике безопасности.
Демонстрант и все наблюдатели должны носить защитные очки. Для демонстранта это должны быть защитные очки или лицевой щиток.
Защитные экраны должны окружать аппарат. Помимо защиты глаз, учащиеся должны находиться на расстоянии более 4 м от места реакции.
Демонстратор должен быть в лабораторном халате (в конце эксперимента может получиться грязно).
Термитная реакция может привести к срабатыванию датчиков тепла или дыма; вы не можете провести эксперимент в лаборатории, оснащенной датчиками дыма.
Важно, чтобы оксид железа(III), использованный в этой демонстрации, был абсолютно сухим. Должно хватить часа или около того в теплой духовке или нагревания в испарителе над пламенем Бунзена. Оксид должен полностью остыть перед смешиванием. Навески оксида железа(III) (9г максимум) и алюминиевый порошок (максимум 3 г) можно предварительно тщательно перемешать, несколько раз пересыпая смесь туда и обратно между двумя кусочками скрап-бумаги (никогда не перемешивая металлическим шпателем), а затем хранить для демонстрации в подходящем контейнере с маркировкой «термитная смесь».
Алюминиевый порошок, Al(s), (ЛЕГКО ОГНЕОПАСНЫЙ) – см. карточку опасности CLEAPSS HC001A.
Оксид железа(III), Fe ₂ O ₃ (s) – см. карточку опасности CLEAPSS HC055A.
Воспламенитель для реакции — это домашний бенгальский огонь. Это должен быть один для использования в помещении, но не обязательно, чтобы его можно было держать в руке. Бенгальский огонь должен быть длиннее 10 см, чтобы было время отступить на безопасное расстояние. Длина бенгальских огней 16 см идеальна, а ручку следует отрезать ножницами по металлу или плоскогубцами. Бенгальские огни длиннее 16 см могут стать тяжелыми. Избегайте разрезания лишнего взрывчатого вещества; это приводит к тому, что он трескается, и он может опасно упасть, прежде чем демонстрант сможет удалиться на безопасное расстояние.
В соответствии с Постановлением Великобритании о взрывчатых веществах от 2014 года альтернативные воспламеняющие смеси (такие как порошок магния, нитрат бария и магниевая лента) на весах с общим весом более 0,5 г нельзя использовать в школах без сертификата о взрывчатых веществах, выданного полицией. Воспламенительные смеси в количестве 0,5 г или ниже приводят к менее надежному воспламенению, поэтому следует использовать бенгальский огонь.
Демонстрант может захотеть (или быть уговоренным аудиторией) провести повторную демонстрацию. В этом случае важно держать второй комплект материалов подальше от первого демонстрационного участка.
Утилизация: если бенгальский огонь не взорвет термитную смесь, утилизируйте непрореагировавшую смесь, вылив ее в разбавленную (2 М) соляную (1200 см ³ ) или серную кислоту (600 см ³ ) в стакане в вытяжной шкаф и оставить на ночь. Вы можете использовать 1 М разбавленную кислоту, но вам потребуется удвоить объем используемой кислоты. Отфильтруйте твердые частицы, а затем поместите их в неперерабатываемые отходы и разбавьте жидкость большим количеством воды.
Процедура
Источник: Королевское химическое общество
Оборудование, необходимое для демонстрации термитной реакции.
Сложите одну фильтровальную бумагу диаметром 11 см в форме конуса.
В стакан емкостью 1 дм ³ насыпать песок на две пятых (2/5), а затем добавить воды на четыре пятых (4/5).
Накройте часть стола несколькими термостойкими ковриками и поместите стакан в центр. Установите оборудование, как показано на схеме выше, и окружите его защитными экранами. Добавьте термитную смесь (см. примечание 6) в конус из фильтровальной бумаги, находящийся в треугольнике из глины. ВНИМАНИЕ: плотно вставьте конус из фильтровальной бумаги в треугольник, чтобы он не выскочил.
Вставьте бенгальский огонь вертикально в термитную смесь. 3–4 см следует закопать под смесь, а остальную часть выдвинуть над конусом из фильтровальной бумаги. Зажгите бенгальский огонь пламенем горелки Бунзена и отойдите на безопасное расстояние за защитные экраны. Должна последовать очень бурная реакция с полетом искр вверх. Очень горячий остаток, содержащий расплавленное железо, провалится в воду.
Когда реакция остановится, выньте стакан и слейте воду в раковину. Извлеките железо, образовавшееся с помощью магнита. Промойте утюг под проточной водой.
Учебные заметки
Реакция: оксид железа(III) + алюминий → оксид алюминия + железо.
Это показывает, что алюминий стоит выше железа в ряду реактивности.
В ходе реакции реакция сильно экзотермична, температура быстро достигает 2000 °C, что значительно превышает температуру плавления железа (1535 °C).
Практическое применение этой реакции для сварки железнодорожных путей можно упомянуть.
Термитная смесь стабильна до тех пор, пока не будет применен сильный нагрев, поэтому для инициирования реакции необходим бытовой бенгальский огонь. Некоторые из воспламеняющих смесей, обычно использовавшихся в прошлом, теперь подпадают под действие Положений Великобритании о взрывчатых веществах 2014 года. Это означает, что можно использовать не более 0,5 г таких смесей, если у школы нет сертификата о взрывчатых веществах, выданного полицией. Метод бенгальских огней предпочтительнее, потому что воспламеняющие смеси в масштабе 0,5 г или меньше менее надежны.
Если вы решите показать учащимся видеоролики о термитных реакциях из Интернета, избегайте тех, которые проводятся в масштабе и опасным образом.
Share This Post :

Навигация по записям
Previous post:
Next post:
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Рубрики
Особенности
Разное
Сварка
Советы
Способы
Чугун
Шов
Guava WordPress Theme, Copyright 2017 2025 © Все права защищены.