Как сделать термит
Добавил пользователь Alex Обновлено: 05.10.2024
Батя мой в бытность свою начальником штаба в дивизионе ПВО удивлялся - а почему это у его старшего сына (меня) в хороших знакомых и друзьях самые недисциплинированные солдаты. Он не понимал того, что у этих недисциплинированных можно было выпросить и выменять много интересных вещей. Магний, к примеру, или термитные шашки. Изредка патроны.
Да, я, как и большинство тогдашних пацанов, взрывал то, что взрывалось и поджигал то, что горело. Криво летающие ракеты из фольги и целлулоида, бомбочки из магния и марганцовки, феррат церия за 4 копейки (кремушки для зажигалок), который давал сноп искр получше любого магния. Ну и конечно стыренные у бати порох и капсюли. Однако большого ущерба мои эксперименты не приносили - я все-таки был довольно осторожен. В отличие от некоторых моих знакомых пацанов. Вот про два случая, когда что-то пошло не так, я сейчас и расскажу.
Случай первый. Один мой приятель узнал откуда-то как сделать гремучий йод. Это, надо сказать, такая штука, которая может взорваться, если по ней пройдет муха. Я утрирую, конечно, но не намного. Сделал, стал сушить, бо во влажном состоянии гремучий йод не взрывается. В общем часть гремучего йода высохла, взорвалась и разбросала невысохший по всей кухне.
Теперь при попытке пройти по кухне раздавались микровзрывчики и появлялся красивенький сиреневый дым. Андрюха говорил, что он в тот вечер заколебался мыть полы. После мытья поверхность высыхала и взрывы продолжались, правда раз от разу все в меньших количествах.
Случай второй. Термитных шашек у меня было много.Они сделаны из смеси окиси железа и алюминия и горят ну очень хорошо. Температура от 2000 градусов и выше. Потушить невозможно.
И вот когда мы уже переехали в город несколько таких шашек у меня выпросили два брата-близнеца из нашего класса. Я провел инструктаж, объясняя, что дома экспериментировать не стоит.На следующий день они пришли в школу очень грустные.
Оказалось, что все было мимо ушей. Поджигать шашку они стали над газовой плитой, надев ее на толстую стальную проволоку. Проволока, естественно, перегорела и шашка упала на плиту. Хорошо хоть ее насквозь не прожгла. Но втык от родителей они получили грандиозный, так как эмали на плите пришел конец. Меня не сдали, хотя их и допрашивали со всем пристрастием о том, откуда что взялось.
Терми́тная смесь (терми́т — химический, технический) (от греч. θερμά — жар, тепло) — порошкообразная смесь алюминия (реже магния) с оксидами различных металлов (обычно железа).
При воспламенении интенсивно сгорает с выделением большого количества тепла. Обычно имеет температуру горения 2300—2700 °C, а в случае применения более сильных окислителей, таких как оксиды никеля, хрома или вольфрама, — значительно выше. Смесь поджигают специальным запалом (смесь пероксида бария, магния и натрия). Количественное соотношение компонентов смеси определяется стехиометрическим соотношением. Наиболее распространён железоалюминиевый термит: Fe2O3 (чаще-ржавчина)=75 %; Al = 25 % (содержащий прокалённую окалину или богатую железную руду). Температура воспламенения такого термита около 1300 °C (запальной смеси 800 °C); образующиеся железо и шлак нагреваются до 2400 °C. Иногда в состав железного термита вводят железную обсечку, легирующие присадки и флюсы. Процесс проводят в магнезитовом тигле. Имеются термиты для сварки телефонных и телеграфных проводов, а также проводов линий электропередачи. В военной технике термит используют в качестве зажигательных составов. В производстве ферросплавов термит с добавлением флюсов называется шихтой.
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.
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:
медный порошок – 12%;
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
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.
Советуем подписаться на наши страницы в социальных сетях: Facebook | Вконтакте | Twitter | Google+ | Одноклассники
Основу оснастки составляет тигель, который обеспечивает возможность работы с термитами, в том числе по нему производится слив и расплавленной металлической массы. Данный элемент может быть выполнен из керамики или вольфрама, в зависимости от требований к температурному режиму. Отдельно подготавливаются и формы для отливки. Специальные матрицы позволяют работать с широким спектром расплавленной основы. Также следует подготовить оборудование для термитной сварки в виде зажимных и фиксирующих приспособлений для массивных конструкций, специальный резак и технический карандаш, предназначенный специально для данного рода операций. В зависимости от условий проведения работ и требований к результату может потребоваться специальная горелка для инвертора и термометр.
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.
Видео
Естественные враги термитов
Фото: Животное термит
Муравьи являются самым большим врагами термитов. Некоторые роды муравьев специализируются именно на охоте термитов. Например, Мегапонера — это исключительно питающийся термитами вид. Они совершает набеги, некоторые из которых длятся по несколько часов. Но муравьи не единственные беспозвоночные, которые совершают набеги. Известно, что многие сфекоидные осы , в том числе Polistinae Lepeletier и Angiopolybia Araujo, совершают набеги на термитные курганы во время брачного полета термитов.
Классификация смесей
Разные свойства термосмесей породили систему классификации по составу и назначению. Традиционный термит приготавливается из алюминиевых опилок или пудры и оксида железа в пропорции 1:3. Для уменьшения скорости сгорания в составе используются алюминиевые опилки. С уменьшением фракции алюминиевого компонента вплоть до состояния пудры скорость горения увеличивается. Железная термитная смесь традиционного состава используется для сварки металлических конструкций.
Пиротехнические смеси горят при невысокой температуре, но дают яркий свет. Они используются для производства сигнальных ракет и фальшфейров на основе термита. Горючим компонентом такой смеси выступает сера, а окислителем — хлорат калия. Для ускорения горения добавляется карбонат стронция, выступающий катализатором реакции.
Медная термитная смесь приготавливается из оксида меди, количество которого составляет 70 % массовой части, 10-12 % чистого алюминия и такого же количества меди, 8 % ферромарганца. Этот состав обладает наивысшей температурой горения — около 4000 градусов, и предназначен для сварки стальных ответственных конструкций, например, магистральных газопроводов или рельс.
Изготовление термитного карандаша
Термитный карандаш представляет собой стержень из углеродистой стали с нанесенным на него покрытием из термита. Применяется для сварки различных металлических изделий. Изготавливается в форме цилиндра разного диаметра, в зависимости от толщины свариваемого металла. Для розжига смеси используется затравка или шнур.
В домашних условиях простейший термитный карандаш изготавливается из традиционной смеси на основе оксида железа и алюминия, смешанного с клеем. Состав приготавливается как обычное круто замешанное тесто. Полученная масса наносится на кусок стальной проволоки нужной длины и обкатывается до нужного диаметра. Для домашних условий достаточно сформировать цилиндры толщиной 2-3 мм.
На конце полученного цилиндра при помощи клея крепится затравка из смеси бертолетовой соли с алюминиевой пудрой. После высыхания карандаш готов к использованию и не требует предварительного прокаливания.
При необходимости можно сделать карандаши из купленного медного порошкового термита. Цена медной термитной смеси выше, чем у железной термосмеси, а из килограмма купленного порошка можно приготовить несколько десятков палочек для сваривания металлических труб или уголков толщиной больше 5 мм. Процесс изготовления медных термитных карандашей основан на смешивании клея с готовым порошком и формировании цилиндров.
Для розжига медных термитных карандашей используется магниевая стружка или кусочки пластика, имеющие температуру горения около 1600 градусов. Собственноручно пластик можно приготовить из пластиковых бутылок или пенопласта, растворив их в ацетоне до получения однородной тугой массы.
Пиротехнический состав
Смотреть галерею
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.
Разновидности термитной сварки
Существует четыре основных техники выполнения такой сварки – посредством промежуточного литья, комбинированная, впритык и дуплекс. В процессе выполнения операции промежуточным литьем порошкообразная смесь переходит в состояние жидкого металла, причем это не влияет на исходные характеристики активного вещества-термита. Обычно данную методику используют для монтажа металлоконструкций, которые предварительно крепятся в нужном положении. Специально для работы с пластинчатыми изделиями, катодными и дренажными выводами применяется стыковая термитная сварка, смесь для которой предварительно обжигается в печи. Комбинированная техника предполагает сочетание литьевого метода и сварки впритык. То есть мастер может основные работы выполнять при помощи жидкого наплавления, а кромки дорабатывать с помощью деликатной сварки впритык. Что касается дуплекса, то этот метод предусматривает введение дополнительного этапа, в ходе которого производится прессование оплавленного зазора конструкции.
Химические реакции
Термитная реакция с использованием оксида железа (III). Эти искры наружу глобулы из расплавленного железа ведомого дыма в их следе. Fe 2 O 3 2 Al 2 → Fe Al 2 O 3
Эти продукты являются оксид алюминия , элементного железа , а также большое количество тепла . Реагенты , как правило , порошковые и смешивают со связующим веществом , чтобы держать материал твердого вещества и предотвратить разделение.
3 CuO 2 Al 3 → Cu Al 2 O 3
Термиты с частицами нанометровыми описываются различными термины, такие как метастабильные межмолекулярные композиты , супер-термит, нано-термит и нанокомпозитных энергетические материалы.
Читайте также: