Ферроцерий (также известный в Европе как Auermetall ) — это синтетический пирофорный сплав мишметалла ( церий , лантан , неодим , другие следовые лантаноиды и некоторое количество железа — около 95% лантаноидов и 5% железа), упрочненный путем смешивания с оксидами железа и/или магния . При ударе о более твердый материал трение приводит к образованию горячих осколков, которые быстро окисляются под воздействием кислорода воздуха, создавая искры , которые могут достигать температуры 3315 °C (6000 °F). Эффект обусловлен низкой температурой воспламенения церия, между 150 и 180 °C (302 и 356 °F).
Ферроцерий имеет множество коммерческих применений, таких как источник зажигания для зажигалок , бойки для газовой сварки и резаков , раскисление в металлургии и ферроцериевые стержни. Из-за способности ферроцерия воспламеняться в неблагоприятных условиях, стержни ферроцерия (также называемые ферростержнями , искровыми стержнями и кремневыми искровыми зажигалками [1] ) обычно используются в качестве аварийного устройства для розжига огня в наборах для выживания . [2] В этом случае ферроцерий упоминается как «кремень», поскольку оба используются для розжига огня. Однако ферроцерий и природный кремень имеют противоположные механические действия.
Сплав ферроцерия был изобретен в 1903 году австрийским химиком Карлом Ауэром фон Вельсбахом . Он получил свое название от двух основных компонентов: железа (от лат . ferrum ) и редкоземельного элемента церия , который является наиболее распространенным из лантаноидов в смеси. За исключением дополнительных оксидов железа и магния , добавленных для упрочнения, смесь представляет собой приблизительно ту комбинацию, которая естественным образом встречается в хвостах от добычи тория , которую исследовал Ауэр фон Вельсбах. [3] Пирофорный эффект зависит от хрупкости сплава и его низкой температуры самовоспламенения . [4]
В первом сплаве Ауэра фон Вельсбаха 30% железа (феррум) было добавлено к очищенному церию , отсюда и название «ферроцерий». Были разработаны два последующих сплава Ауэра: второй также включал лантан для получения более ярких искр, а третий добавлял другие тяжелые металлы .
Современный продукт из ферроцериевой огневой стали состоит из сплава редкоземельных металлов , называемого мишметаллом , содержащего приблизительно 20,8% железа, 41,8% церия, около 4,4% празеодима , неодима и магния , а также 24,2% лантана. [5] Для изменения характеристик искры и обработки добавляются различные другие компоненты. [2] Большинство современных кремней закалены оксидом железа и оксидом магния.
Ферроцерий используется в разжигании огня в сочетании со сталью , подобно природному кремню и стали, хотя ферроцерий играет противоположную роль по сравнению с традиционной системой; вместо природного кремня, высекающего крошечные частицы железа из кремня , стальной ударник (который может быть в форме закаленного стального колеса) высекает частицы ферроцерия из «кремня». Это ручное трение создает искру из-за низкой температуры воспламенения церия между 150–180 °C (302–356 °F). Углеродистая сталь работает лучше, чем большинство других материалов, во многом так же, как используются природный кремень и кремень. [ требуется ссылка ]
Чаще всего он используется для горелок Бунзена и горелок для кислородно-ацетиленовой сварки . [ требуется ссылка ]
Около 700 тонн было произведено в 2000 году. [ необходима цитата ]