鋁熱劑反應(yīng)后生成物為穩(wěn)定型α-AL2O3(即剛玉)和鐵，同時放出大量熱量。這些熱量如在絕熱條件下，絕熱溫度可達(dá)到3757K和3509K，它使鋼管內(nèi)原來物料以及反應(yīng)后的生成物，即是熔點(diǎn)為2045℃的剛玉也都全部變成熔液。由于反應(yīng)非常迅速，只有數(shù)秒鐘，熔融反應(yīng)在離心力作用下，迅速按比重大小進(jìn)行分離，鐵的比重(7.85g/cm)為AL2O3比重(3.95g/cm)的兩倍，較重的鐵被離心力甩到鋼管內(nèi)壁，較輕的AL2O3則分布在鐵的內(nèi)層。由于鋼管迅速吸熱和傳熱，AL2O3和Fe很快達(dá)到凝固點(diǎn)，分層凝固。最后形成的陶瓷鋼管從內(nèi)到外分別為剛玉瓷層，以鐵為主的過度層，以及外部的鋼管層，高溫熔融的鐵液和AL2O3液，與鋼管內(nèi)壁接觸，使鋼管內(nèi)壁外于半溶狀態(tài)，使鐵層與鋼管形成冶金結(jié)合，鐵層與剛玉瓷層間也形成牢固結(jié)合，其結(jié)合壓剪強(qiáng)度(即在軸向把陶瓷層壓出時強(qiáng)度)≥15MPa;陶瓷鋼管壓潰強(qiáng)度(即從管外把管內(nèi)陶瓷壓碎時的強(qiáng)度)≥350MPa。