重力分離SHS法制備陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管.pdf

1、隨著工業(yè)技術(shù)的高速發(fā)展，冶金、礦山、化工和能源等眾多領(lǐng)域都需要大量的耐磨、耐腐蝕和耐熱管道材料，傳統(tǒng)的管材已不能很好地滿足多場合的使用要求。自蔓延高溫合成技術(shù)制備的陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管不僅具有良好的耐磨、耐熱性能，同時具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文以Fe2O3和Al粉為主要原料，以SiO2、 Na2B4O7、 TiO2為添加劑，采用重力分離自蔓延高溫合成法制備陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管。并對試樣進(jìn)行了抗壓剪、抗腐蝕和抗

2、熱震性檢測，同時采用XRD分析陶瓷層的物相組成，利用SEM觀察涂層的微觀結(jié)構(gòu)，主要得出如下結(jié)論。
　　(1)通過熱力學(xué)計算，發(fā)現(xiàn)存在臨界料管比，當(dāng)實際料管比大于臨界料管比時，鋼管局部容易被燒穿。通過計算推導(dǎo)，可得出料管比、填料密度和鋼管的內(nèi)、外直徑之間的關(guān)系。在本實驗條件下，燃燒體系的臨界料管比為0.5627、填料密度臨界值為1.68g/cm3。通過實驗分析對比得出本實驗的最佳填料密度為1.6g/cm3。
　　(2) SiO

3、2添加量為2％時，陶瓷涂層的體積密度最大，為3.43g/cm3。
　　(3)添加Na2B4O7能明顯提高復(fù)合鋼管的抗壓剪強度，同時能提高陶瓷內(nèi)襯涂層的致密度，本實驗條件下，Na2B4O7的最佳添加量為4％。
　　(4) TiO2可促進(jìn)Al2O3晶體燒結(jié)，縮小陶瓷凝固溫度區(qū)間，因此能提高陶瓷內(nèi)襯涂層的致密度;Ti元素能促進(jìn)陶瓷和鐵的潤濕行為，提高復(fù)合鋼管的抗壓剪強度。
　　(5)適度過量的A1粉可減少涂層中鐵鋁尖晶石(A