Die Antwort liegt in der Geschwindigkeit der Druckwelle und ob diese aufrechterhalten werden kann. Siehe Wikipedia.
Eine Detonation ist eine Form einer Explosion, bei der die chemische Reaktion des Explosivstoffes mit einer Stoßwelle und mit einer energieliefernden chemischen Umsetzung des Ausbreitungsmediums gekoppelt ist und von dieser aufrechterhalten wird. Ein Explosivstoff, der für eine Explosionsreaktion in Form einer Detonation ausgelegt ist, wird als Sprengstoff bezeichnet.
de.wikipedia.org/wiki/DetonationDie bei den Sprengstoffdaten angegebenen Werte für die Detonationsgeschwindigkeiten gelten für eine ebene Detonationsfront und liegen zwischen 1500 bis 10000 m/s.
Haben nun Super-Thermit-Sorten diese Fähigkeit? Ja, aber das ist ungewöhnlich. Als metallische Feststoffe in den multiplen Nano-Layers (siehe wipo-Link) dürfte es keine Detonation geben. Aber dank der Nano-Struktur der Layer gibt es neue Materialeigenschaften: Auf englisch genannt: Melt dispersion.
Appl. Phys. Lett. 89, 071909 (2006); DOI:10.1063/1.2335362
of Al nanoparticles covered by a thin oxide shell (OS) is proposed. The volume change due to melting of Al induces
and causes spallation of the OS. A subsequent unloading
resulting in dispersion of liquid Al clusters, oxidation of which is not limited by diffusion (in contrast to traditional mechanisms). Physical parameters controlling this process are determined. Methods to promote this melt dispersion mechanism, and consequently, improve efficiency of energetic nanothermites are discussed.
Der Umstand der andersartigen Reaktion.
Das ist selbst für Schulkinder (solche, die gerade erst im
Chemieunterricht die Reaktion von Termit kennenlernen) mit wenig
Denkaufwand nachvollziehbar:
Die Energie zur Erhitzung von Reaktionsmaterialien, die eine
exotherme Reaktion eingehen können, bis zum Einsetzen einer solchen
ist proportional der Masse der beteiligten Reaktionspartner. Wenn die
Reaktionsmaterialien getrennte Festkörper sind, muß erst soviel
Energie investiert werden, daß die Festkörper zumindest schmelzen,
damit die Atome oder Moleküle in Kontakt treten können.
Eine solche Energie-Übertragung wird von den Eigenschaften
Wärmeleitung und Wärmekapazität gebremst. Im reaktiven Bereich dauert
auch das Ausreagieren der Materialien eine gewisse Zeit, die genauso
abhängig von der ursprünglichen Korngröße ist, da sich die
urprünglich getrennten Materialien zuerst vermischen müssen. Daher
kann eine Reaktion sich bei Erhaltung aus sich selbst heraus auch bei
körnig zerkleinerten Reaktionsmaterialien zunächst nicht sehr schnell
ausbreiten. Hinter der Reaktionsfront, an der die Reaktion exotherm
zu verlaufen beginnt, müssen die jeweils nächstfolgenden Partikel
immer erst erhitzt werden und miteinander verschmelzen, bevor ein
Energieüberschuß entstehen kann, der an die nächstfolgenden Partikel
hinter der Reaktionsfront weitergegeben werden kann.
Mit kleiner werdender Korngröße ändert sich nicht die spezifische
Energie, die reingesteckt werden muß und rausgeholt werden kann, aber
die Zeit, die benötigt wird, bis die der Reaktionsfront
nächstliegenden Partikel erhitzt und vor allem vermischt sind.
Grundsätzlich reicht die Stoßwelle einer Explosion mit
Molekülgeschwindigkeiten im Bereich von jenseits 1 km/s, um die
Energie für die Erhitzung zu übertragen. Allerdings dauert die
Vermischung der Reaktionspartner bei normal körnigen Materialien zu
lange, um eine initiale Stoßwelle aufrecht zu erhalten und zu
verstärken. Wenn die Körner aber eine gewisse Größe unterschreiten,
können die Materialien im selben Moment, in dem sie notwendige
Anfangsenergie aus einer hereinlaufenden Stoßwelle beziehen,
vollständig ausreagieren, weil die Partikel nur noch wenige zig
Moleküle Ausdehnung haben, die sich vermischt haben, noch bevor der
Druck in der Stoßwelle auf seinem Maximum angekommen ist. Damit kann
die entstehende Energie sofort an die Stoßwelle zurückgehen und sie
vorantreiben.
Oder um es viel einfacher auszudrücken: Staub [oder Metall, siehe oben, thin oxide shell, Anm. Sitting-Bull] aus Nano-Partikeln
verhält sich in dieser Hinsicht wie eine Flüssigkeit - als ob die
Stoffe, die reagieren sollen, in flüssiger vermischter Form vorliegen
würden - wie halt bei stinknormalem TNT.
www.heise.de/tp/blogs/foren/S-Geht-an-Re...6/msg-16604842/read/
Nehmen wir die Zahlen zum Druck aus obigen Artikel und vergleichen das mit TNT:
Superthermite: The volume change due to melting of Al induces pressures of 0.1–4 GPa
Und damit an der Untergrenze zum Sprengstoff. Wobei Superthermite sogar noch ein höheres Energiepotential per Volumen hat.