铝热反应现象
铝热反应现象可以看到镁条剧烈燃烧,放出一定的热量,使氧化铁粉沫和铝粉在较高的温度下发生剧烈的反应。
知识拓展:
铝热反应以铝粉和金属氧化物反应获得金属单质的反应,反应剧烈放热。当温度超过1250℃时,铝粉激烈氧化,燃烧而放出大量热。
这种放热反应的温度可达3000℃以上。铝热反应非常迅速,作用时间短。加入硅铁粉时,可使作用缓和,利于延长作用的时间。为用于浇注温度1000~1100℃左右的铜合金铸件,可再加少量强氧化剂,如硝酸钠、硝酸钾等;还可加入镁作为点火剂,使其在较低温度起化学反应。
铝热化学反应是一个氧化还原的反应,利用还原金属(铝)和金属氧化物(氧化铁)铁合金和铁钉屑等按比例配成的铝热焊剂,放在特制的坩埚中,用高温火柴点燃,立即引起强烈的化学反应。
在反应过程中铁(Fe)被还原出来,由于铁比重大沉于坩埚底部,铝氧化成氧化铝(Al2O3)熔渣较轻浮于上部,同时产生巨大的热量,高温的铝热钢水随即浇入扣在轨缝上的砂型中,将两轨端熔化。
浇注金属本身又作为填充金属,将钢轨焊接起来各种金属对氧的化学亲和力大小各不相同,与氧亲和力较大的金属能够把与氧亲和力较小的金属从它的氧化物中还原出来。
铝在足够高的温度下,与氧有很强的化学亲和力,它可以从很多重金属的氧化物中夺取氧,而把重金属还原出来,例如能把铁、钛、硅、锰、铬、钒、钨等还原出来,同时放出一定量的热量。
为了获得优质的铝热钢,根据不同要求在铝热焊剂中可以加入石墨粉调整碳合量,加入一些合金元素,例如锰硅以及钛、钼等。