陶瓷内衬层钢管的离心SHS法生产

简介了钢管内衬层陶瓷生产新方法——离心SHS法原理和国内外研究现状。

重力分离SHS法内衬陶瓷层中裂纹形成机理的研究

基于重力分离ＳＨＳ法制备陶瓷内衬复合钢管的研究，探讨了内衬陶瓷层中的裂纹形成机理，并分析了影响裂纹萌生与扩展的因素。研究表明，内衬陶瓷层中主要分布着由压应力场所造成的径向裂纹和因热应力场所引起的网状裂纹；陶瓷层中裂纹的萌生与扩展，除决定于应力场强度外，还受陶瓷层中的气相孔隙及Ｆｅ粒子尺寸分布的影响。

提高自蔓延高温合成陶瓷复合管内衬陶瓷层性能的进展

将离心技术和自蔓延高温合成技术结合,开发了离心自蔓延高温合成技术。该技术具有工艺与设备简单、生产率高、节能和成本低等特点,为陶瓷复合管的生产提供了新的途径。自蔓延高温合成陶瓷复合管性能取决于内衬陶瓷层性能,从提高陶瓷层致密度、减少裂纹、改善韧性和提高耐腐蚀性等四个方面,对提高自蔓延高温合成陶瓷复合管内衬陶瓷层性能的途径进行了总结。

金属添加剂对SHS陶瓷内衬复合管微观结构与界面连接的影响

基于重力分离SHS法制备陶瓷内衬复合管,以(CrO3+Al)为燃烧体系,通过添加并调整(TiO2+Al+C)子体系与Ni金属添加剂之间的成分比例,合成出具有钢基体、中间过渡合金层与内衬陶瓷三层结构的复合管。研究金属添加剂Ni对燃烧行为、碳化物颗粒原位合成与分布、陶瓷/金属微连接及复合管力学性能的影响。研究发现,随着Ni添加量增多与(TiO2+Al+C)含量降低,反应体系的绝热燃烧温度与燃烧速率上升,Ni的添加与熔化促进反应中亚化学计量比的富Ti碳化物形成,同时也因液相传质促进该碳化物溶解于金属熔体中,并经结晶形成呈梯度分布于中间过渡合金层上的富Ti碳化物。经对复合管力学性能测试与SEM观察,发现添加适量的Ni粉,可以控制中间过渡合金层中碳化物的体积分数与分布,有利于内衬陶瓷层、中间过渡合金层与钢基体之间的连接,从而使复合管径向压溃强度与抗剪强度提高。

SHS陶瓷内衬复合管接合界面结构及力学性能研究

基于重力分离自蔓延过程,Al-Fe2O3-CrO3-TiO2-C燃烧体系,制备出了一种新型的FeO-TiC-Al2O3-CrO陶瓷内衬钢管,其内衬陶瓷层厚度均匀、致密、表面光滑.研究表明,加入TiO2、Na2B4O7和石墨后,在陶瓷/金属结合界面形成了Ti、Fe元素的梯度分布,B离子在Al2O3熔体表面的富集,改善了界面结合处Al2O3陶瓷熔体与铁合金过渡层之间的浸润性;双层梯度结构提高了陶瓷/金属界面结合强度,使复合管具有良好的力学性能.