静态自蔓延法制备陶瓷内衬弯管工艺研究

研制了陶瓷内衬弯管自蔓延熔涂实验装置,利用静态自蔓延法进行陶瓷内衬弯管熔涂工艺实验,探索了大口径弯管的自蔓延陶瓷涂层制备工艺,并针对实验中出现的问题进行了分析。

合成工艺对重力分离SHS陶瓷内衬弯管的影响

通过重力分离ＳＨＳ法制备陶瓷内衬复合弯管，研究了合成工艺（装料密度和预热温度）对铝热燃烧过程和复合弯管组织性能的影响。研究发现，装料密度对燃烧过程具有双重影响，燃烧速率和陶瓷层中尖晶石含量在装料密度为１．５ｇ／ｃｍ３时，分别具有极大值和极小值；预热处理可极大促进燃烧过程，使得燃烧速率随预热温度升高而增大。

重力分离SHS陶瓷内衬复合弯管工艺参数研究

通过陶瓷内衬复合弯管的制备，研究了ＡｌＦｅ２Ｏ３系重力分离ＳＨＳ技术的合成工艺参数。发现Ｆｅ２Ｏ３粒度较小时能有效促进ＳＨＳ反应转化率，但使反应蔓延速率有所降低；铝热剂的装料密度对燃烧过程具有双重影响；对反应物料进行适当预热处理可极大促进燃烧过程，但预热温度过高，将造成铝热剂中ＣｒＯ３添加剂分解而影响燃烧特性。在Ｆｅ２Ｏ３粒度为－２５０目～＋３５０目、装料密度为１５ｇ／ｃｍ３和预热温度为１５０℃条件下，用重力分离ＳＨＳ法制备的陶瓷内衬复合弯管的各项力学性能均达到较佳值。

氧化铁成分对合成SHS复合弯管内衬陶瓷的影响

基于重力分离SHS法制备陶瓷内衬复合弯管 ,研究了氧化铁粉末化学组成对SHS复合弯管内衬陶瓷的影响。研究发现 :在加入相同质量分数铝热剂条件下 ,存在于工业原料Fe2 O3粉末中的杂质对燃烧过程的稀释效应比SiO2 添加剂更为强烈 ;在工业原料Fe2 O3+Al体系中加入适量的Fe3O4+Al体系 ,使燃烧温度、蔓延速率及SHS反应转化率均有所提高 ;但加入过量的Fe3O4+Al体系 ,虽可使蔓延速率进一步增大 ,却引起燃烧温度和SHS反应转化率有所下降。实验表明 ,在工业原料Fe2 O3+Al体系中加入 15%的Fe3O4+Al体系 ,可使复合弯管内衬陶瓷性能达到并超过用分析纯Fe2 O3+Al体系所制备的复合弯管内衬陶瓷性能。

重力分离自蔓延高温合成法制备陶瓷内衬复合弯管的热力学计算

通过热力学计算 ,发现存在临界料管比 x*;当实际料管比 x大于 x*时 ,弯管容易烧穿 ,小于 x*时 ,正常燃烧反应。然而 ,常用的增加弯管壁厚和添加稀释剂的方法都很难圆满解决大管径陶瓷内衬复合弯管制备时的烧穿问题。本文提出了一种在大管径弯管的芯部安装芯子的新制备方法 ,成功地解决了大管径陶瓷内衬复合弯管的制备问题。

SHS陶瓷内衬粉体输送弯管的制备

采用旋转分离自蔓延高温合成 (SHS)新工艺研制成功弧长达 1 .3m、弯曲弧度 (弧中心角度 )为 45°～ 1 1 5°、内径小于 30mm的陶瓷内衬复合弯管。检测分析表明 ,复合弯管的组织和性能优良。