打火石

含有金属铈与镧的人造合金
打火石是由[shì](Ce)组稀土金属与铁(Fe)及少量的镁(Mg)、锌(Zn)、铜(Cu)等元素组成的合金。打火石的燃点低,发火性能优良,被广泛应用于打火机、发火玩具和工业火炬点火器上,在军事工业上被用于制造子弹或炮弹的引信及引燃装置。打火石一般在小容量石墨坩埚感应炉内熔配,浇铸成锭,经热挤压成条状,再经过切粒、选粒、喷漆等一系列加工处理而成为打火石产品。[1]
1903年,奥地利科学家韦尔·斯巴赫(C.F.Auer Von Welsbach)研制出了稀土发火石合金。1908年,韦尔·斯巴赫兴建稀土发火合金的化学工厂。[3]1915年后,美国陆森金属公司大量生产打火石。[2]20世纪60年代,日本的2个打火石生产公司迅速占领世界市场。[3]20世纪70年代末期,中国拥有8个主要生产打火石地区。2000年后,中国出口的打火石和发火合金大约占总产量的65%,国内市场占35%。[4]
打火石按其成份有无稀土可分为非稀土系和稀土系。打火石硬度值为130~170HV,发火率大于95%,耐磨次数每粒要求在600次以上。一般制成的打火石密度约为6.7~6.8g/cm',熔点670~700℃。[3]其通过摩擦使具有可燃物质的打火石产生火焰,从而达到取火的效果。[5]

发展历史

奥地利科学家韦尔·斯巴赫(C.F.Auer Von Welsbach)在1885年发现稀土元素[](Pr)和[](Nd)。1903年,韦尔·斯巴赫在对稀土元素的深入研究发现铈(Ce)铁(Fe)合金在机械摩擦下能够产生火花,研制出了稀土发火石合金。1908年,韦尔·斯巴赫兴建稀土发火合金的化学工厂,进入实际生产。[3]1915年后,美国陆森金属公司大量生产打火石。[2]1916年后,美国打火石迅速占领世界市场。20世纪40年代,世界各国竞相生产打火石,第2次世界大战期间,由于军工需要德国大力生产稀土金属,打火石的生产技术突飞猛进产量逐年提高。20世纪60年代,日本的2个打火石生产公司迅速占领世界市场。[3]20世纪70年代末期,中国已有8个主要生产打火石地区,中国年产量已达400t,其中一半用以出口创汇。20世纪80年代后,中国生产打火石的厂家迅速崛起多达10家,生产能力近1000t。1989年,中国打火石实际产量达780t,其中内蒙古包头市火石厂产量为270t,出口量占50%,是中国最大的打火石专业生产厂家。20世纪90年代,中国生产发火合金及打火石企业有10多个,在哈尔滨、包头、青岛上海广州湖南桃江等地建厂,能够向国内外市场及客户提供多种打火石产品。[3]2000年以后,中国出口的打火石和发火合金大约占总产量的65%,国内市场占35%。[4]打火原理