THE DEVELOPMENT OF MINOR-CALIBER COMPOSITE PIPES ON CORROSIVE WEAR-RESISTANT

The ceramic lined pipes had been produced by gravitational separation SHS method and influential factors on combustion synthesis was investigated.The experimental results showed that the ceramic lined pipes had been produced easily under condition that selecting pipes well distributed on the wall thickness ,proper preheating temperature and appropriate additive.

添加剂对重力分离SHS陶瓷衬管的影响

采用重力分离ＳＨＳ法制备了陶瓷内衬复合钢管，研究了ＳｉＯ２和ＣｒＯ３添加剂对复合钢管合成过程和组织性能的影响。研究发现，ＳｉＯ２以石英相结构存在于陶瓷枝晶晶界上；ＳｉＯ２和ＣｒＯ３在燃烧过程中分别起着稀释剂和化学激活剂的作用；ＳｉＯ２对陶瓷致密过程具有双重影响，ＣｒＯ３在一定程度上通过提高溶液温度促进陶瓷致密；选取适当的添加剂配比，可以使重力分离ＳＨＳ复合钢管在力学性能上基本达到离心ＳＨＳ复合钢管的相应水平，并在抗热冲击性能上表现良好。

重力分离SHS双衬陶瓷复合管耐蚀性研究

通过重力分离SHS技术制备双衬陶瓷复合管 ,发现复衬陶瓷层的尖晶石含量和组织形貌发生改变 ,双衬陶瓷层间存在着Al2 O3 基体和 (Al2 O3+FeO·Al2 O3)共晶组织的重熔区 ,引起底衬及复衬陶瓷裂纹密度下降。复合管的耐蚀性测试结果表明 ,双衬陶瓷复合管的腐蚀失重率分别不超过 1Cr18Ni9Ti不锈钢管 0 .5%和单衬陶瓷复合管 2 .0 %。

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。

纳米SiC对重力分离SHS陶瓷内衬复合管组织及性能的影响

为提高输送管道陶瓷内衬层的致密性及硬度等性能,拓展其应用,采用重力分离自蔓延高温合成(SHS)法,用(Al-Fe2O3-CuO)+SiO2复合铝热体系,制备了陶瓷内衬复合管。分析了添加剂纳米SiC对陶瓷层组织的影响。XRD分析表明,陶瓷层的主要成分为a-Al2O3,还有少量铁铝尖晶石FeAl2O4和硅线石Al2SiO5及SiC存在,SiC不改变陶瓷层的组织结构。纳米SiC的引入有效地抑制了基质晶粒生长和减轻了晶粒的异常长大,使得陶瓷层的硬度和致密性提高。

SHS陶瓷内衬复合管的耐蚀性研究

采用自蔓延高温合成 (SHS)铝热 -重力分离技术 ,制备了陶瓷内衬复合钢管 ,分析了添加剂对其耐蚀性的影响 ,讨论了陶瓷层组织结构与其耐蚀性的关系 .

SHS陶瓷内衬复合管合成及陶瓷致密化技术

本文通过比较离心SHS技术和重力分离SHS技术的合成工艺 ,从理论上阐述合成SHS陶瓷内衬复合管所涉及的燃烧合成、液相分离和陶瓷凝固三个重要过程 ,并着重探讨了SHS陶瓷内衬复合管技术研究领域中陶瓷致密化问题 。

重力分离SHS内衬陶瓷涂层合成机理及添加剂行为

在采用SHS铝热 -重力分离技术制备陶瓷内衬复合管的基础上 ,研究了陶瓷涂层的合成机理及相应添加剂在合成过程中的行为 .研究得出 ,重力分离SHS合成过程经历燃烧合成、液相分离和陶瓷凝固三个基本过程 ,陶瓷层致密化贯穿于三个过程之中 ;SiO2 、CrO3 及NaF添加剂通过对三个过程的影响进而影响内衬陶瓷涂层与复合管的各项性能 .研究表明 ,在铝热剂为Al+Fe2 O3 +2 %SiO2 + 6%CrO3 + 1 %NaF条件下 ,内衬陶瓷涂层及复合管具有良好的综合性能 .

重力分离SHS陶瓷内衬复合管界面现象

利用自蔓延高温合成 -重力分离法制备了陶瓷内衬 2 0碳钢、Cr2 5 Ni2 0耐热钢和 1Cr18Ni9Ti不锈钢高炉煤粉喷吹复合管。对其界面现象的研究表明 ,金属 /陶瓷间的结合主要表现为机械结合。其中 ,在不锈钢复合管中除有更强的机械锚固效应外 ,还兼以由 Ti元素扩散而形成的溶解和浸润结合迹象。各复合管经使用后 ,碳钢、耐热钢复合管界面仍表现为机械结合 ,而在不锈钢复合管中 ,钢基中 Ti元素和煤粉中 C元素在界面区富集 ,陶瓷 /金属间过渡区加宽 ,且陶瓷一侧组织中出现 Ti C新相 ,使其结合方式逐渐向扩散结合过渡 。

陶瓷内衬复合管金属/陶瓷SHS瞬间液相连接

基于重力分离SHS法制备陶瓷内衬复合管 ,采用CrO3 +TiO2 +C +Al+NiO燃烧体系合成出具有钢基体、中间过渡合金与内衬陶瓷三层结构的复合管 .内衬陶瓷中α -Al2 O3 以树枝晶沿径向向心分布 ,(Al2 O3+Ti2 O3 )共晶两相形成枝晶晶界且沿径向存在着成分偏析 .中间过渡合金是以Fe -Cr -Ni-Al -Ti为基且富Ti的碳化钛颗粒呈梯度分布而构成 ,与钢基体形成冶金熔合 ,并与内衬陶瓷通过碳化物的桥接作用及与因重力分离不完全而残留于陶瓷上的Cr -Ni -Ti合金相连接 ,实现金属 /陶瓷间SHS瞬间液相连接 (SHS -TLPB) .

SiO_2对重力分离-SHS法制备Al_2O_3/Fe复合管组织的影响

采用重力分离-自蔓延高温合成(Self-propagating High-temperature Synthesis,简称SHS)法制备了Al2O3/Fe陶瓷内衬复合管。分析了添加剂SiO2对复合陶瓷层的相组成、陶瓷层的表面质量以及对Al2O3/Fe过渡层的影响。XRD分析表明,陶瓷层主晶相为-Al2O3、FeAl2O4,加入SiO2后可形成Al2SiO5硅线石。SEM观察发现,SiO2的加入量过多会降低过渡层的质量,使过渡层变薄,结合形式由冶金结合变为机械结合。

重力分离SHS陶瓷内衬复合管陶瓷致密化技术探讨

在Al/Fe2 O3 燃烧体系下 ,通过阐述重力分离SHS技术合成陶瓷内衬复合管所涉及的燃烧合成、液相分离和陶瓷凝固 3个重要的基本过程 ,着重探讨重力分离SHS法制备陶瓷内衬复合管中陶瓷致密化技术 ;试验证明 ,建立合理的复合添加剂体系和优化合成工艺可有效地提高重力分离SHS陶瓷内衬复合管品质。

提高SHS复合管内衬陶瓷层性能的进展

自蔓延高温合成(self-Propagation High-Temperature Synthesis,简称SHS)是材料合成新技术,具有工艺简便、能耗低、无污染、效率高等特点,应用该技术制造的陶瓷内衬复合钢管具有耐磨、耐蚀、隔热等优点。介绍了离心法和重力分离法两种SHS复合管制造方法。从提高陶瓷层致密度、韧性和表面质量及降低裂纹率等方面,综述了提高SHS复合管内衬陶瓷层性能的措施。

SHS陶瓷衬管技术的研究现状

自蔓延高温合成陶瓷复合铜管技术是20世纪90年代发展起来的高新技术。陶瓷内衬复合钢管具有良好的耐磨、耐蚀、耐热性能,可广泛应用于化工、冶金、矿山等许多工业部门。从设备、工艺、各种不同复合管研究的角度总结了近年来在这一技术领域的研究成果。

重力分离SHS双衬陶瓷复合管的显微组织与耐蚀性

通过重力分离SHS技术制备双衬陶瓷复合管 ,发现第二衬陶瓷层的尖晶石含量和组织形貌发生改变 ,双衬陶瓷层间存在着Al2 O3 基体和 (Al2 O3 +FeO·Al2 O3 )共晶组织的重熔区 ,引起两者的裂纹密度下降 .复合管的耐蚀性测试结果表明 ,双衬陶瓷复合管的腐蚀失重率分别低于1Cr1 8Ni9Ti不锈钢管和单衬陶瓷复合管 3个和 2个数量级 .

玻璃粉添加剂在SHS-重力法制备陶瓷内衬复合钢管中的作用

本文用SHS -重力分离法制备陶瓷内衬复合钢管 ,研究了玻璃粉添加剂在制备陶瓷内衬层中的作用。用金相显微镜、SEM、XRD分析了陶瓷层组织和结构。试验结果表明 ,适当含量的玻璃粉添加剂在高温形成流动性好的第二相 ,有利于反应产生的气体的排除和降低陶瓷层的热应力 ,使陶瓷层致密度提高 。

重力SHS制备陶瓷内衬复合管中稀释剂使用原则的探讨

采用重力分离-自蔓延高温合成法制备了Al2O3／Fe陶瓷内衬复合管。研究了两种稀释剂SiO2、CaF2对陶瓷层质量的影响。试验结果表明，SiO2对陶瓷层的影响远大于CaF2，SiO2加入量过多可引起复合管底端陶瓷层孔隙度的明显增大。单独添加SiO2适宜的加入量不超过2％，CaF2的添加量为2％～8％。混合添加可以取得更好的效果，但SiO2的加入量不应超过CaF2的加入量，当添加4%SiO2和4％CaF2时，陶瓷层的密度可以达到3．910g·cm^-3。

氧化铁粉末化学组成对合成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 .研究发现在铝热剂相同质量分数条件下 ,存在于工业原料Fe2 O3 粉末的杂质比SiO2 添加剂对燃烧过程的稀释效应更为强烈 .在工业原料Fe2 O3 +Al体系中加入适量的Fe3 O4+Al体系 ,使燃烧温度、蔓延速率及SHS反应转化率均有所升高 ;但加入过量的Fe3 O4+Al体系 ,虽然使蔓延速率进一步增大 ,但却引起燃烧温度和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 1 5 %的Fe3 O4+Al体系 ,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 .

SHS制备陶瓷内衬复合管中多孔层抑制措施

研究了在重力自蔓延法制备陶瓷内衬复合钢管过程中在复合热管底部出现的多孔层现象,以及各类添加剂对其的影响,分析了多孔层出现的原因,探讨了抑制措施。试验结果表明,SiO2的存在是产生多孔层的主要原因,并且多孔层部分随着SiO2含量的增加而增加,助燃剂也能导致多孔层的出现。当SiO2的质量分数小于2%时,适量加入氟化物,可以有效减少多孔层的体积。

SHS陶瓷内衬复合钢管的研究进展

自蔓延高温合成陶瓷复合钢管技术是20世纪90年代发展起来的高新技术，陶瓷内衬复合钢管具有良好的耐磨、耐蚀、耐热性能，可广泛应用于化工、冶金、矿山等许多工业部门。从设备、工艺、各种不同复合管研究的角度总结了近年来在这一技术领域的研究成果。