铝热剂的制造过程和用途是什么?

作者: meilin
位于: 五金化工

铝热剂是一种由活性金属和金属氧化物组成的化合物,通常是混合在一起的粉末状。可使用不同类型的金属,但最常见的组合是由作为活性金属的铝和氧化铁(铁锈)构成。这两种金属被磨成粉末或刨花,然后混合在一起。在这种情况下,混合物只要不暴露在高温下,仍然相对安全。一旦有适当的点火源应用,铝热剂会产生强烈的放热反应,但这不是一个固有的爆炸性反应。

尽管可用不同金属制造铝热剂,但最典型的组合是铝和氧化铁。之所以用铝是因为它是一种沸点高、熔点低的活性金属。铝的高沸点很重要,因为在铝热反应过程中达到最高温度(一个组成燃烧的过程,通常受反应金属沸点的限制)。由于铝的价格很便宜,因此很适合商业和工业用途。尽管也可以用铬和铜等其它金属,但氧化铁是更廉价的金属氧化物。

基本的铝热反应由两种金属组成,如铝和氧化铁,组合起来,然后引入一个极高热点火源。标准点火帽和保险丝通常不起作用,一般用镁条达到开始反应所需的热量。在镁达到一定高温后,氧化铁和铝结合起来产生自由元素铁,氧化铝,以及巨大的热量。

铝热剂的点火是一种放热反应,意味着在反应中产生的热量比创造它所需的多,并且释放的能量强度能加热到大约2,500摄氏度。这种铝热反应被用于许多商业和制造业的应用。由于最终成分能产生纯金属,该过程还被用于从建筑中提取金属。

这种反应产生的高温也可用来熔化金属,并能用于焊接和切割金属。但在焊接时必须小心,因为使用熔融金属有形成气泡和潜在弱点的倾向。铝热剂甚至在水下也有一定用途,因为这种反应实际上自己产生继续推动反应的氧气供应。