Aluminothermie - Définition

L'aluminothermie est la production de hautes températures par réaction exothermique d'aluminium en poudre (réducteur) sur divers oxydes métalliques (oxydant).

Réaction aluminothermique sur une pièce en fer

L'une des utilisations la plus courante est le soudage des rails de chemin de fer à partir d'un mélange de poudre d'hématite (oxyde de fer Fe₂O₃) et d'aluminium (Al) :

Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃

C'est une réaction d'oxydo-réduction ; elle se décompose en deux demies réactions :

oxydation de l'aluminium

2Al + 3O^2- → Al₂O₃ + 6e^-

réduction de l'oxyde de fer

Fe₂O₃ + 6e^- → 2Fe + 3O^2-

L'oxydant est donc l'oxyde de fer et le réducteur est l'aluminium.

Un autre oxydant utilisé en aluminothermie est l'oxyde de fer noir ou bleu (Fe₃O₄), la magnétite

Thermite

Un mélange thermite utilisant l'oxyde de fer

La thermite est un type de réaction aluminothermique dans laquelle le métal aluminium est oxydé par l'oxyde d'un autre métal, généralement l'oxyde de fer. Elle a été découverte par Hans Goldschmidt en 1893 qui a breveté le procédé en 1895.

Le nom thermite est aussi utilisé pour faire référence à une mixture de deux éléments chimiques de ce type.

Les réactants sont généralement sous forme de poudre et mélangés avec un liant pour conserver les matériaux à l'état solide et éviter leur séparation.