Термиты, применяемые в качестве зажигательных средств, должны удовлетворять следующим требованиям:
1. Выделять при горении максимальное количество тепла.
2. Иметь наивысшую температуру горения.
3. Шлаки, образующиеся при их горении, должны быть легко растекающимися, легкоплавкими и труднолетучими.
4. Легко воспламеняться.
5. Трудно тушиться обычными средствами.
6. Линейная скорость их горения должна выражаться единицами миллиметров в секунду.
Применяющееся в термитах горючее (металл) должно:
1. Выделять при своем сгорании максимальное количество тепла.
2. Образовывать легкоплавкую и труднолетучую окись.
3. Иметь большую плотность.
Количество тепла, выделяющегося при горении термитов, должно быть не менее 0,55ккал/г состава, в противном случае реакция горения протекает с трудом и не доходит до конца. Поэтому в термитах могут быть использованы только высококалорийные горючие. Количество тепла, выделяющегося при горении термита, применяемого в боевых целях, должно быть не менее 0,7ккал/г, поэтому в качестве горючего могут применяться только алюминий, магний, кальций. Однако, металлический кальций исключается в связи с большой реакционной способностью в свободном состоянии. Сплав кальция с другими веществами может представлять некоторый интерес. Применению магния препятствует высокая температура плавления его окиси (2800°С), таким образом, железо-магниевый термит совсем не дает жидких растекающихся шлаков (установлено опытным путем).
В качестве окислителей, следуя количественному условию тепловыделения боевых термитов, могут быть применены: перекись марганца, окись железа или закись-окись железа, окись меди, борный ангидрид. Однако, для производства боевых термитов массового применения нерентабельно применять иные окислители кроме окислов железа. Кроме того, восстанавливаемый металл должен обладать низкой температурой плавления и высокой температурой кипения. Этим требованиям соответствует железо, плавящееся при 1539°С и кипящее при 3200°С, и, отчасти, медь плавящаяся при 1083°С и кипящая при 2360°С. Ни марганец, ни хром не удовлетворяют указанным требованиям, поскольку марганец имеет температуру кипения примерно 2000°С и при горении происходит его бурное испарение, хромовый же термит выделяет при горении значительно меньшее количество, тепла чем другие термиты.
3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9Fe + 802ккал
3MnO2 + 4Al = 3Mn + 2Al2O3 + 425ккал
Cr2O3 + 2Al = 2Cr + Al2O3 + 130ккал
3CuO + 2Al = 3Cu + Al2O3 + 275ккал
Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3 + 205ккал
В общем случае, окисел, применяющийся для изготовления термита, должен удовлетворять следующим требованиям:
1. Иметь минимальную теплоту образования.
2. Содержать достаточное количество кислорода (не менее 25-30%).
3. Иметь, по возможности, большую плотность.
4. Восстанавливаться в металл, имеющий низкую температуру плавления и высокую температуру кипения.
Наиболее целесообразным следует считать применение в термитах окислов металлов, имеющих атомный вес от 40 до 80у.е.
Следует знать, что окись меди в присутствии алюминия и магния весьма легко отдает свой кислород, горение медно-алюминиевого термита протекает с большими скоростями и напоминает собой взрыв, аналогичная картина наблюдается и для Рb3О4 и , в особенности, для РbО2, скорость горения марганец-алюминиевого термита значительно меньше, хотя также достаточно высока.
Теплота сгорания термитов с различными горючими и окислителем — окисью железа приведена в таблице 33.
Горючее
Рецепт термита [%]
Теплота сгорания 1 г термита [ккал]
Fe2O3
Горючее
АI
75
25
0,93
Mg
69
31
1,05
Са
57
43
0,93
Ti
69
31
0,57
Si
79
21
0,58
В
88
12
0,59
Теплота сгорания термитов с различными окислителями и горючим — алюминием приведена в таблице 34.
Окислитель
Рецепт термита [%]
Теплота сгорания 1г термита [ккал]
Окислитель
АI
B2O3
56
44
0,73
SiO2
63
37
0,56
Cr2O3
74
26
0,60
МnО2
71
29
1,12
Fe2O3
75
25
0,93
Fe3O4
76
24
0,85
CuO
81
19
0,94
Pb3O4
90
10
0,47
Наиболее приемлемым, со всех точек зрения, следует считать применение в качестве зажигательного состава железо-алюминиевого термита.