添加剂对SHS陶瓷内衬复合钢管性能影响的研究进展

概述了离心、重力分离自蔓延高温合成技术(SHS)的基本原理,总结了SHS技术中添加剂的分类及作用,从陶瓷层裂纹、致密度、耐腐蚀性及复合钢管结合强度四个方面论述了添加剂对复合钢管性能的影响,并对其发展前景进行了展望.     

SHS法陶瓷衬里复合钢管的研究

介绍了国内外 SHS 法陶瓷衬里复合钢管的研究现状,分析了存在的问题,指出了今后的研究方向。     

SiO2/CrO3对SHS陶瓷复合钢管力学性能的影响

采用重力分离自蔓延高温合成技术,制备了陶瓷内衬复合钢管,研究了添加CrO3和SiO2对陶瓷复合钢管的压溃强度、压剪强度、陶瓷层相对密度、显微硬度的影响。结果表明：添加SiO2可以通过增加低熔点相来提高复合钢管的力学性能,以CrO3部分取代Fe2O3可以通过升高反应温度来提高复合钢管的力学性能。同时加入4％SiO2(质量分数,下同）和8％CrO3,可以获得性能优良的陶瓷内衬复合钢管。     

自蔓延高温合成陶瓷内衬复合钢管的研究与展望

耐腐蚀、耐磨损、耐高温是管道选材的难点,尤其在其中两项或诸因素共存时.介绍了自蔓延高温合成技术的原理与特点,着重讨论了离心分离法和重力分离法制造陶瓷内衬复合钢管的原理及其性能,并对该技术的推广应用与完善提出了若干建议.     

离心SHS陶瓷复合钢管的裂纹形成机理

根据离心ＳＨＳ陶瓷复合钢管温度场的数值模拟结果,对各层的温度,尺寸以及陶瓷层中应力在冷却过程中所发生的变化进行了分析和有关计算研究了陶瓷层在不同温度阶段形成裂纹的类型及其机理,并提出准压裂纹的概念,按裂纹产生的力学原因将陶次层裂纹类要归纳成张张裂纹压裂纹和准压裂纹三种,上述研究结果归纳到一张图上,称为离心ＳＨＳ陶瓷复合钢管冷却全息图,该图信息丰富,一目了然,为发析陶瓷层裂纹的形成机理及其控制手段提     

SiO2/CrO3对SHS陶瓷复合钢管力学性能的影响

采用重力分离自蔓延高温合成技术,制备了陶瓷内衬复合钢管,研究了添加CrO     

复合钢管中陶瓷内衬层的研究

采用自蔓延铝热剂法可制备陶瓷内衬钢管,研究了添加物SiO     

SHS反应熔粘法制备金属基陶瓷涂层管

用自蔓延高温合成(SHS)在钢管内壁生成Al_2O_3陶瓷涂层,制备了金属/陶瓷复合管。选择合适的添加剂及添加量,可以显著改善陶瓷层的涂覆质量。测试了复合管的抗热冲击性能。     

提高自蔓延高温合成陶瓷内衬复合钢管性能的措施

离心铸造技术和自蔓延高温合成技术结合在一起而发展起来的离心自蔓延高温合成技术用于制造复合钢管 ,具有工艺与设备简单、生产率高、节能和成本低等特点 ,为陶瓷内衬复合钢管的生产开辟了新的途径。该复合钢管的性能决定于陶瓷层的性能 ,从提高陶瓷层致密度和结合强度、降低裂纹率、提高耐腐蚀性等方面 ,综述了提高其性能的途径 ,展望了广阔的应用前景     

仿生合成制备磷灰石涂层的工艺研究进展

采用仿生合成工艺制备磷灰石类涂层是近年来制备生物陶瓷涂层发展的新动向。在此工艺过程中,预处理工艺对基体表面的活化效果直接决定基体表面诱导钙、磷离子异相形核和沉积的能力,而模拟体液的成分、浓度、pH值和流动状态等因素会影响所形成的钙磷涂层的相组成、结晶度和生长速度等。因此,预处理和模拟体液对钙磷涂层的形成极为关键。文中着重介绍了对这2个主要影响因素研究的最新进展。     

自蔓延高温合成新型碳化钛磨料

采用自蔓延高温合成技术制备碳化钛磨料。考察了合成过程中钛粉粒度、Ｃ 与Ｔｉ 摩尔比率、稀释剂添加量、初始样品密度对燃烧温度、燃烧速率及产物化学组成的影响,测试和比较了碳化钛和其他磨料的研磨性能,并通过ＳＥＭ 分析了碳化钛、金刚石颗粒及相应被磨工件的表面形貌。结果表明：碳化钛的研磨能力可与人造金刚石相媲美,大大超过氧化铝、碳化硼和碳化硅。而碳化钛的高研磨能力是由颗粒的强切削力所致,人造金刚石则由颗粒的高硬度所致。     

铝热剂SHS合成模拟核废物固化产物的组成结构分析

以Fe2O3为氧化剂,采用铝热剂(Al与Fe2O3的质量比为1:3)自蔓延高温合成(self-propagating high temperature synthesis,SHS)技术制备模拟核废物砂土固化产物,研究了不同模拟示踪核素在固化产物中的存在状态。通过扫描电镜、显气孔率测试、密度分析、X射线衍射分析等分析了固化产物的表面形貌和组成结构。结果表明:采用SHS技术固化砂土,固化产物为无定形玻璃和晶体颗粒构成的混合物,密度为2.60～3.05g/cm3,其中晶体成分主要是α-Al2O3,约占晶体质量的49.4%～63.6%,其他为示踪核素Ce,Sr,Ba,Er与SiO2结合生成的Ce2SiO5,BaSrSi2O6和Er2SiO5,各约占晶体质量的12.0%～18.7%。     

ZrB2-Al2O3复合粉体的自蔓延高温还原合成与表征

用自蔓延高温还原合成制备了ZrB2-Al2O3复合粉体。用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜等分析测试手段,对所制得的复合粉体的相组成、相貌及微观组织进行了表征。结果表明：ZrB2和Al2O3以主晶相的形式存在于复合粉体之中,二者存在良好的界面结合,这主要与ZrB2在Al2O3颗粒表面结晶生长有关。     

自蔓延高温合成细晶六硼化钙陶瓷粉末(英文)

基于Mg–B2O3–CaO原料体系,采用自蔓延高温合成(self-propagating high-temperature synthesis,SHS)和后期酸处理工艺,制备出高纯度、均匀分布、小粒径的立方晶型细晶六硼化钙粉末。分析了Mg–B2O3–CaO自蔓延高温反应体系的燃烧产物成分及反应机理,测量了不同SHS反应物原始坯体成型压力的燃烧温度曲线,探讨了不同镁掺量和不同气氛对燃烧产物成分和形貌的影响。研究了原始坯体成型压力与最终CaB6产物粒径的关系。结果表明:采用氩气保护能抑制镁挥发;合适的原始坯体压力有利于合成分布均匀的细晶CaB6粉末。     

自蔓延高温技术制备ZrC粉体(英文)

采用自蔓延高温合成(self-propagating high-temperature synthesis,SHS)技术,以 Zr+C 为反应体系合成了 ZrC 粉末。研究了实验参数对 SHS过程中点火电流、燃烧温度的影响。采用了 3 种碳源,研究了其对最终产物形貌及化学组成的影响。通过添加不同含量的 NaCl 作为 SHS 稀释剂,控制产物粒径及形貌。结果表明:炭黑是高温自蔓延法制备 ZrC 粉体的最佳碳源。由该体系制备的 ZrC 粉末粒径在 0.5～1 μm之间,氧含量为 0.38%。随稀释剂 NaCl 含量增加,体系燃烧温度降低,产物粒径减小。当 NaCl 含量为 30% (质量分数)时,体系燃烧温度下降至 1 810 K,产物 ZrC 粉末的粒径减小至 50 nm。     

硅粉在高压氮气中自蔓延燃烧合成氮化硅

本文对硅粉在高压氮气中的自蔓延燃烧合成(SHS)氮化硅粉末的行为进行了详细研究。结果表明:(1)在遥当条件下,硅粉在SHS过程中可以完全氮化,生成氮化硅,产物含氮量高,含氧量低,但为β相;(2)在硅粉SHS反应中,必须加入适量的Si_3N_4晶种;(3)硅的SHS燃烧波传播速度随氮气压力升高、反应物填装密度减小而增大,但与反应物组成和样品直径无关;(4)燃烧波温度随氮气压力升高、样品直径增大而升高,与反应物组成和填装密度无关。此外本文对产物形貌与上述各实验因素的关系也进行了研究。     

Ti-C系自蔓延高温合成过程的数值模拟

采用隐式差分法、焓-温度法和Gatms-Seidel迭代算法对Ti-C系自蔓延高温合成过程进行了数值模拟,系统研究了气孔率和稀释剂对体系温度场、燃烧波蔓延速率和燃烧模式的影响.在数值模拟过程中考虑了气孔率对坯体密度和热导率的影响.以及反应物和产物的熔化.结果表明:随着压坯气孔率的改变,体系的燃烧温度和燃烧模式保持不变,燃烧波以均匀的稳态模式蔓延,这是由于体系具有较低的激活能;随着压坯气孔率的降低,燃烧波蔓延速率首先增加,这是由于热导率增加的原因,待达到一个最大值后,蔓延速率再减小,这主要是由于反应物具有高的热导率.将TiC作为稀释剂,随着稀释剂含量的增加,燃烧温度和蔓延速率逐渐降低.     

Zr-B2O3-Mg体系自蔓延高温合成ZrB2陶瓷粉末

采用自蔓延高温合成(self-propagating high-temperature synthesis,SHS)技术研究了Zr-B2O3-Mg体系反应原料的不同粒度和掺量对反应产物的影响规律,并制备了ZrB2陶瓷粉末。用XRD对材料的相组成进行了分析;精确的相组成由化学分析测定;燃烧温度由SHS研究装置测量;材料的显微结构由SEM观察。XRD分析和燃烧温度曲线表明：50μmZr粉和Mg过量15％(摩尔分数)的反应体系是最理想的反应体系。SEM分析表明;SHS产物晶粒粒径为2～5gm左右．而酸洗产物晶粒粒径为0．5～2μm左右。化学分析表明：酸洗产物中含有ZrB2(94．59％,质量分数,下同),ZrO2(3．87％),H3BO3(1．54％)。