Ферроцерий (также известный в Европе как Auermetall ) представляет собой синтетический пирофорный сплав « мишметалла » ( церий , лантан , неодим , другие следовые количества лантаноидов и немного железа — около 95% лантаноидов и 5% железа), упрочненный путем смешивания с оксидами железа и / или магний . При ударе о более твердый материал смесь образует горячие искры , температура которых при быстром окислении может достигать 3315 ° C (6000 ° F).в процессе удара по стержню: отбивание обоих фрагментов соскоба, подвергание их воздействию кислорода воздуха и легкое воспламенение за счет тепла трения из-за чрезвычайно низкой температуры воспламенения церия ~ 170 ° C (338 ° F).
Его легкая воспламеняемость дает ферроцерию множество коммерческих применений, таких как источник воспламенения для зажигалок , ударников для газовой сварки и резаков , раскисление в металлургии и стержни из ферроцерия. Из-за способности ферроцерия воспламеняться в неблагоприятных условиях стержни ферроцерия (также называемые «ферростержнями» и «кремневыми зажигалками») обычно используются в качестве аварийного устройства для разведения огня в наборах для выживания . [1] В этом случае ферроцерий называется «кремнем», несмотря на то, что он отличается от природного кремня , поскольку оба они используются вместе для розжига огня, хотя и с противоположным механическим действием.
Сплав ферроцерия был изобретен в 1903 году австрийским химиком Карлом Ауэром . Он получил свое название от двух основных компонентов: железа (от латинского : ferrum ) и редкоземельного элемента церия , который является наиболее распространенным из лантаноидов в смеси. За исключением дополнительных оксидов железа и магния , добавленных для упрочнения, смесь примерно соответствует комбинации, встречающейся в естественных условиях в хвостах добычи тория, которую исследовал Ауэр . [2] Пирофорный эффект зависит от хрупкости сплава и его низкойтемпература самовоспламенения . [3]
В первом сплаве Ауэра к очищенному церию было добавлено 30% железа (феррум) , отсюда и название «ферроцерий». Были разработаны два последующих Auermetall: второй также включал лантан для получения более ярких искр, а третий добавлял другие тяжелые металлы.
Современный продукт из ферроцериевой огнеупорной стали состоит из сплава редкоземельных металлов , называемого мишметаллом (содержащего приблизительно 20,8% железа , 41,8% церия , около 4,4% каждого из празеодима , неодима и магния , плюс 24,2% лантана [ 4] ). добавляются различные другие компоненты для изменения характеристик искры и обработки. [1] Большинство современных кремней закалены оксидом железа и оксидом магния .
Ферроцерий используется в разжигании огня вместе со сталью, аналогично природному кремню и стали, хотя ферроцерий играет роль, противоположную традиционной системе; вместо природного кремня , отбивающего крошечные частицы железа из огнестойкой стали, стальной ударник (который может иметь форму колеса из закаленной стали) отбивает частицы ферроцерия от «кремня». Это ручное трение, выполняемое путем сжатия ручки, создает искру из-за низкой температуры воспламенения церия от 150 до 180 ° C (от 302 до 356 ° F). Углеродистая сталь работает лучше, чем большинство других материалов, почти так же, как натуральный кремень и огнеупорная сталь. [ нужна ссылка ]