防爆工具的防爆机理

通常由钢铁材料制成的钎、镐、锤、钳、扳手、吊具等工具在其激烈动作或失手跌落时发生的摩擦、撞击火花是引爆火源，所以这些工具不能在爆炸危险场所中使用。在爆炸危险场所中使用的工具需要由不发生摩擦、撞击火花，甚至不能产生炽热高温表面的特种材料制成的工具。

钢铁材料具有较高的强度和硬度，适合于制造工具，而且钢材的强度和硬度随着含碳量的增加而提高。然而对钢铁材料摩擦火花产生机理的研究结果表明，恰恰是钢材中所含的碳元素是产生摩擦火花的根源。

为了取消工具的摩擦撞击火花，人们把选材方向转到了铜材。用铜材做工具，与铜材比较有两个显著的不同点:销量好，不含碳元素，不会出现氧-铁-碳反应链，所以不出现火花。优良，铜材的强度和硬度都比较低，导热性又比钢材高，发生摩擦或撞击时，局部摩擦点会发生塑性变形而避免摩擦能量集中在个别接触点上，加上材料的高导热性，摩擦产生的热量速度适宜分散到基体，而减少摩擦撞击点出现炽热高温的危险。以上两点就是铜材(铜合金)工具的机理。

然尔，纯铜的强度和硬度太低，不能直接用做工具，需要添加适当的元素如铍、铝、钛、镍、镁等熔炼成铜基合金，以提高其强度和硬度。但当强度和硬度提高后，前述铜材在工具上的优良个特点就有削弱或消失的危险。于是，人们又进一步探讨“两全其美”的技术途径。这就是要求所配制的铜基合金在室温下具有高的强度和硬度，一旦受到摩擦、撞击，温度上升到确定程度时，铜基合金的金相组织就发生相变而转化为低强度，并出现塑性变形甚至磨损剥离这时，局部摩擦面上的金属摩擦抗力下降，摩擦、撞击的高温度就被限制在合金相变温度之下，成为不能点燃爆炸性混合物的合金，称为非危险火花金属。现在，工业上已有铍青铜、铝青铜等几种铜基合金，被成功地用作工具的制造材料。