铝青铜防爆工具的防爆特性

常用铝青铜有两种：一是当含铝量小于9.4%时，金相为树枝状单α相固溶体(铝在铜中的固溶体)；二是当含铝量为1.8%~9.4%时，其组织为α+β1+少量的α+γ2。

在二元铝青铜中，铝含量大于9.4%且加入大于5%的镍时，其组织为：

α+β1+(少量的α+γ2)+K

式中α——Al在Cu中的固溶体

β1——Cu3Al

γ2——Cu9Al4

K——Cu-Ni-Al

从以上可以看出各元素均已生成金属间化合物。这些化合物均较稳定，且熔点高，不易剧烈氧化。而单独存在的元素是少量的。

元素的氧化即与氧结合，主要取决元素与氧的亲和能力。

我们知道，金属属在850℃时，对氧的亲和能力顺序如下：

Ca、Mg、Al、Ti、Si、V、Mn、Cr、Zn、Fe、Ni、Cu，对氧的亲和能力依次减弱。金属材料的高温氧化性能主要取决于氧化物的保护性能。假如氧化物的分子体积比生成氧化物所消耗的原子体积大，氧化物则会将金属的整个表面盖住，阻止金属继续氧化。这种氧化物可称为保护性膜。

可以看出，铝是铝青铜中最易氧化的，生成物为Al2O3，该物质一是熔点高(2000℃)；二是很致密，形成一层保护膜，使铝不再氧化。大量的五颜六色的电化铝制品正是人为的在铝制品表面生成一层较厚的Al2O3膜，从而使软而易氧化的铝保护，延长使用寿命。

其次是铁，高速撞击或摩擦时产生的粒尘中含有较少量的铁，且2Fe+O2=2FeO+Q为放热反应。可使微粒温度继续升高。使未参加反应的铁氧化。但一是微粒中含铁量很少，反应生成热能有限；二是大部分热被微粒所吸收而散掉，故不足以点燃可燃气体一空气混合物而引起爆炸。这一点已由铝青铜系列工具按《工具》标准GB10686-10693-89进行性能测试结果所证实。

至于镍和铜，一是与氧亲和能力差，与氧反应时产生的热量少，因而发生反应乃至剧烈反应则需要猛烈的撞击和高的温度。这是一般的撞击不可能达到的。二是镍和铜生成的固溶体，导热、散热能力较好，撞击下碎块的温度是不高的(经用782热相仪测量，铝青铜磨削出颗粒温度为36.7±5℃)，不会发生剧烈氧化。

在铝青铜中加入铁后，含碳量比较低(仅万分之几)且大部分已合金化，较少量分散的铁不足以发生类似钢中CO或其他气体产生的现象。

通过以上分析，可以得出下述4点结论：

(1)在铝青铜中，各元素基本上已合金化，这些合金性能稳定，不易剧烈氧化。

(2)铝在确定温度下被氧化，生成的Al2O3是一层好的保护层，处在它保护下的铝不再氧化。

(3)在铝青铜中，含碳量很低，仅万分之几，不会产生类似钢铁中的碳生成大量的CO而从基体中逸出呈爆花状。

(4)铝青铜的基体是铜，尽管已合金化，它的导热性仍然很好，在与其他物体摩擦碰撞时所产生的热，大部分被工具所吸收而散去。磨削下的微粒所具有的热量较低，不会引起空气与可燃物质混合物的爆炸。