重力分离SHS陶瓷内衬复合钢管存在问题评述

在介绍重力分离自蔓延高温合成陶瓷内衬复合钢管制备原理的基础上,从陶瓷衬层致密度、裂纹、韧性和界面结合强度以及复合管耐蚀性能等方面,分析了该陶瓷内衬复合钢管存在的问题,并针对以上问题提出了改善复合管整体性能的措施.     

SHS陶瓷内衬复合钢管组织和性能的研究

采用SHS离心法制备了Al2O3陶瓷内衬复合钢管,利用扫描电镜、金相显微镜及X射线衍射法对陶瓷内衬的显微组织及物相组成进行分析,测试了陶瓷层的抗剪强度、孔隙率以及耐腐蚀性。结果表明,陶瓷内衬复合钢管由钢管层、以铁为主的过渡层以及陶瓷层构成;陶瓷和钢管基体的结合性能良好;陶瓷层的孔隙率约为10%,其耐腐蚀性良好。     

Na2B4O7对离心SHS陶瓷内衬复合钢管结构及性能的影响

利用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＥＤＸ等方法研究了Ｎａ２Ｂ４Ｏ７添加剂对离心ＳＨＳ陶瘊内衬复合钢管结构及性能的影响,结果表明添加Ｎａ２Ｂ４Ｏ７后,陶瓷层内外表面相组成存在差异,α－Ａｌ２Ｏ３在凝固收缩过程中抗裂纹能力提高,并且陶瓷层孔隙度大幅度下降,内表面光洁度得到显著改善。     

自蔓延高温合成陶瓷内衬复合钢管的性能评价

对自蔓延高温合成陶瓷内衬复合钢管的力学性能、耐腐蚀性、耐磨性、抗热震性和抗机械冲击性进行全面分析,评价了提高自蔓延高温合成陶瓷内衬复合管整体性能的相关措施.     

SHS陶瓷内衬复合钢管的研究进展

主要介绍了陶瓷内衬复合钢管的制备原理、性能特点，分析了陶瓷内衬复合钢管目前存在的问题，同时对陶瓷内衬复合钢管的研究方向进行了分析与展望。     

Na_2B_4O_7对离心SHS陶瓷内衬复合钢管结构及性能的影响

利用 XRD、SEM、EDX等方法 ,研究了 Na2 B4O7添加剂对离心 SHS陶瓷内衬复合钢管结构及性能的影响。结果表明 ,添加 Na2 B4O7后 ,陶瓷层内外表面相组成存在差异 ,α- Al2 O3在凝固收缩过程中抗裂纹能力提高 ,并且陶瓷层孔隙度大幅度下降 ,内表面光洁度得到显著改善。     

添加剂对离心SHS陶瓷复合钢管组织结构和性能的影响

针对Al Fe2 O3 体系 ,研究了ZrSiO4 和TiO2 添加剂对离心SHS陶瓷复合钢管组织结构和性能的影响。添加ZrSiO4 时 ,没有致密化作用 ,陶瓷层主要由α Al2 O3 ,FeAl2 O4 和很少量的m ZrO2 等相构成 ,其结合强度随着ZrSiO4 量的增加而下降 ,而后又有一定程度的提高 ,分解出的ZrO2 对陶瓷基体有微裂纹韧化作用。当添加TiO2 时 ,致密化作用好 ,在TiO2 添加量为 10 %时 ,陶瓷层的孔隙率下降了 42 %。陶瓷层主要由α Al2 O3 ,FeAl2 O4和极少量的Fe4 (TiO4 ) 3 等相构成 ,其结合强度随着TiO2 量的增多有较大幅度提高。TiO2 促进烧结 ,提高了Al2 O3的致密度和强度 ,减小了Al2 O3 的热裂倾向。     

SHS法制备Al2O3陶瓷内衬钢管的研究

采用SHS法制备陶瓷内衬复合钢管,研究SiO2的含量及预热温度的高低对陶瓷内衬钢管性能的影响.结果表明:通过调整预热温度及SiO2含量,能提高和改善陶瓷内衬管的性能,达到延长其使用寿命,提高经济效益的目的.     

离心SHS陶瓷衬管温度场数值模拟

建立了离心ＳＨＳ陶瓷衬管系统传热过程的数学模型，考虑到材料热物性参数随温度的变化，用有限差分法模拟了陶瓷衬管的温度场，结果与实际情况较为吻合。根据模拟结果简要探讨了陶瓷层裂纹成因，重点研究了料管比和涂料厚度的影响。模拟和试验结果表明，欲减少陶瓷裂纹形成，必须严格控制工艺参数，尤其是料管比和涂料厚度。     

自蔓延高温合成陶瓷内衬复合钢管弯头工艺的研究

针对 90°弯头在使用过程中由于该处流体速度及压力的变化 ,以致在低速高压区经常发生因流体冲刷导致管壁减薄 ,最后失效。作者提出了在弯头内壁覆上陶瓷涂层以提高其耐冲刷及抗磨损性 ,并利用重力分离自蔓延法合成陶瓷涂层的原理 ,研究了制成陶瓷涂层复合弯头的工艺及其简易装置 ,制成的复合弯头和弯管已在生产中得到应用。     

SHS离心法制备陶瓷复合球铁管的组织性能

采用自蔓延高温合成离心技术,制备了陶瓷内衬复合球墨铸铁管,研究了自蔓延高温合成对球墨铸铁组织、性能的影响。结果表明：复合管由陶瓷层／珠江体过度层／铸铁层组成,铸铁层又由白口层／扩散层／原始球墨铸铁基体组成;自蔓延高温合成显著提高球墨铸铁管的布景磨损、耐腐蚀性能;煅烧合成过程对球墨铸铁管的外层组织基本上没有影响,可以仍然保留球墨铸铁管材优良的韧性和耐腐蚀性。     

离心自蔓延高温合成复合钢管组织和性能的研究

为了研究内衬陶瓷复合钢管过渡层的显微组织和陶瓷层的耐磨损性能,利用离心自蔓延高温合成反应(SHS)制备了内衬陶瓷复合钢管,金相显微镜观察内衬陶瓷复合钢管过渡层的显微组织,在万能摩擦磨损试验机上测试了陶瓷层的耐磨损性能.结果表明:原位生成金属和钢管之间为冶金结合,原位生成金属和陶瓷之间为机械结合,生成的陶瓷具有较高的耐磨损性能.     

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。     

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.     

高性能陶瓷内衬复合煤粉喷枪的研制

采用燃烧合成方法制备了Al2O3陶瓷内衬复合煤粉喷枪,但单一的Al2O3陶瓷内衬层韧性差,抗热震性能低,造成喷枪的寿命短.通过在(CrO3+AD燃烧体系中添加ZrO2组元,采用SHS重力分离技术,制备出了高强度、高韧性的陶瓷内衬复合弯管煤粉喷枪,陶瓷内衬层为具有共晶结构的Al2O3=ZrO2复相陶瓷.在共晶结构中,ZrO2纤维直径可达到纳米/微米尺度,从而使陶瓷基体得以强化;同时棒状共晶结构的生长取向分布,又使陶瓷因棒晶桥接与拔出得以韧化,改善了喷枪陶瓷内衬的高温强度和耐磨性,有效地提高了煤粉喷枪的使用寿命.     

SHS-离心法制备陶瓷内衬复合钢管的组织结构

采用SHS-离心法在薄壁钢管内壁复合了一层厚度为2～3mm的陶瓷层。通过XRD、SEM、EDS手段分析了陶瓷层及其与钢管结合界面的组织结构。结果发现,陶瓷层由Al2O3、复合化合物和少量的残余Fe组成;陶瓷层与钢管之间存在着界面过渡层,过渡层的存在,有利于改善陶瓷与钢管之间的界面结合。     

自蔓延离心法制备FeAl金属间化合物内衬复合钢管的研究

采取适当的工艺参数,利用SHS离心法制备了FeAl金属间化合物复合钢管。通过热力学计算分析了铝热反应生成铁铝金属间化合物的条件。利用X射线衍射分析内衬层的相组成,扫描电镜和能谱仪分析了涂层的组织。显微硬度仪测量涂层硬度。结果表明涂层与基体之间形成良好的冶金结合,涂层由FeAl组成,涂层显微硬度为590 HV,是基体的2.8倍。