铝热反应

铝热反应简介

铝热反应法简称铝热法，是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。铝热反应是铝与某些金属氧化物（如三氧化二铁、三氧化二铬、二氧化锰等）在高热条件下发生的反应，常用于冶炼高熔点的金属，并且它是一个放热反应其中镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂。

铝热剂是把铝粉和氧化铁粉末按一定比例配成的混合物，当用引燃剂点燃，反应猛烈进行，得到氧化铝和单质铁并放出大量的热，温度可到3000℃，能使生成的铁熔化。这个反应叫做铝热反应，反应生成Al2O3和Fe。

铝热反应原理可以应用在生产上，例如焊接钢轨等。也有国家将铝热反应应用于军事上，用于制作铝热dan。

用某些金属氧化物（如V2O5、Cr2O3、MnO2等）代替氧化铁，也可以做铝热剂。当铝粉跟这些金属氧化物反应时，产生足够的热量，使被还原的金属在较高温度下呈熔融状态，跟形成的熔渣分离开来，从而获得较纯的金属。在工业上常用这种方法冶炼难熔的金属，如钒、铬、锰等。

铝热反应原理

铝热反应的原理，是铝单质在高温的条件下进行的一种氧化还原反应，体现出了铝的强还原性。由于氧化铝的生成焓(-1645kJ/mol)极低，故反应会放出巨大的热，甚至可以使生成的金属以熔融态出现。另一方面，反应放出大量热使铝熔化，反应在液相中进行使反应速率极快，短时间放出极大量的热。铝热反应的剧烈程度，由金属离子氧化性所决定。据估计，500克铝热剂（成分是氧化铁和铝）会在30秒内燃烧殆尽。

表达式：2yAl+3MxOy=高温=yAl₂O₃+3xM(M为金属元素)

实验反应化学方程式:

氧化铁：2Al+Fe2O3==高温==2Fe+Al₂O₃

四氧化三铁：8Al+3Fe3O4==高温==9Fe+4Al₂O₃

二氧化锰：4Al+3MnO2==高温==3Mn+2Al₂O₃

五氧化二钒：10Al+3V2O5==高温==6V+l₂O₃

氧化铬：2Al+Cr2O3==高温==2Cr+Al₂O₃

(铝热反应配平技巧：取反应物和生成物中氧化物中两边氧的Z小公倍数，即可快速配平，如铝热法中，可取Fe₃O₄和Al₂O₃中氧的Z小公倍数12，则Fe₃O₄前应为3，Al₂O₃前应为4，底下便可得到Al为8，Fe为9）

铝热反应应用——铝热焊接

铝热焊接也称热剂焊，是利用铝热反应所产生的过热熔融金属来加热金属而实现结合的方法。，此工艺多用于阴极保护中管道与管道之间的连接；铝热焊接工艺通常是铝热焊剂和铝热焊模两者的组成品。铝热焊接创始于19世纪末，当时H.戈德施密特发现铝粉与金属氧化物可由外部热源使之开始放热反应，且一旦反应便可自行持续，这一反应的通式为： 

金属氧化物 + 铝（粉）→ 氧化铝 + 金属 + 热能 

放热熔焊主要可焊接纯铜、黄铜、青铜、紫铜、铜包钢、纯铁、不锈钢、锻铁、镀锌钢铁、铸铁等。铝热焊接相对其它焊接来的简单、方便、实用性强。铝热焊接是使得两道导体焊接起来；用法简单、方便；反应如化学反应一般。

铝热焊接工艺不同于电焊接来的繁琐、麻烦和牢固性；此焊接工艺需要一个铝热焊模具和一包铝热焊剂，铝热焊模具可以用到100次以上，而铝热焊剂是一个焊接点对应一包铝热焊剂；用铝热焊接工艺的焊接点来的牢固、耐腐蚀、导电率好等优点。

铝热反应应用--铝热dan

军事上可以制作铝热dan等强杀伤性的武器。将铝粉和三氧化二铁粉末按一定比例混合，点燃后剧烈燃烧温度可达3000度。当代铝热剂炸dan并非只是简单地铝粉与三氧化二铁粉简单混合后的产物，而是铝粉与其他氧化物混合后的产物。铝热dan的使用与前面两种燃烧dan不同，铝热dan的攻击目标多为大型设备。例如反装甲、摧毁敌方设备等。

步兵装备的铝热剂shoulei常备用来作为反装甲武器是使用，一般的反坦克武器在面对厚重装甲的时候很难被击穿。而铝热dan完全无视装甲厚度，只要反应剂还在就能一直烧下去。另外铝热剂在战斗中还被作用来作为破坏敌方装备的武器使用。比如说奇袭敌方炮兵阵地，敌人正准备反扑夺回火炮，那这时候可以用铝热shoulei塞进炮膛里将火炮炮膛烧成铁渣。