打火石(英文名:flint)[1]是由铈[shì](Ce)、镧[lán](La)等稀土金属与铁(Fe)及少量的镁(Mg)、锌(Zn)、铜(Cu)等元素组成的合金。铈和镧是从独居石(磷铈镧矿)提炼钍时的副产品中得到的,这两种金属在空气中容易氧化,需浸在煤油中保存。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。[2]
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。[4]1915年后,美国陆森金属公司大量生产打火石。[3]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。[4]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%,中国市场占35%。[5][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/cm3,熔点670~700℃。[4]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。[2] 发展历史
奥地利科学家韦尔·斯巴赫(C.F.Auer Von Welsbach)在1885年发现稀土元素镨[pǔ](Pr)和钕[nǚ](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。[4]