铝热剂反应后生成物为稳定型α-AL2O3(即刚玉)和铁，同时放出大量热量。这些热量如在绝热条件下，绝热温度可达到3757K和3509K，它使钢管内原来物料以及反应后的生成物，即是熔点为2045℃的刚玉也都全部变成熔液。由于反应非常迅速，只有数秒钟，熔融反应在离心力作用下，迅速按比重大小进行分离，铁的比重（7.85g/cm）为AL2O3比重（3.95g/cm）的两倍，较重的铁被离心力甩到钢管内壁，较轻的AL2O3则分布在铁的内层。由于钢管迅速吸热和传热，AL2O3和Fe很快达到凝固点，分层凝固。后形成的陶瓷钢管从内到外分别为刚玉瓷层，以铁为主的过度层，以及外部的钢管层，高温熔融的铁液和AL2O3液，与钢管内壁接触，使钢管内壁外于半溶状态，使铁层与钢管形成冶金结合，铁层与刚玉瓷层间也形成牢固结合，其结合压剪强度（即在轴向把陶瓷层压出时强度）≥15MPa;陶瓷钢管压溃强度（即从管外把管内陶瓷压碎时的强度）≥350MPa。