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20碳钢、Cr25Ni20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TiC新相,使其结合方式逐渐向扩散结合过渡,并呈现部分反应结合迹象。      

用自蔓处铝热—熔覆法制备陶瓷内衬复合钢管

采用自蔓延铝热－热覆法制备陶瓷内衬复合钢管，这种复合多管具有良好的综合性能。研究了陶瓷层与钢管的结合机理和陶瓷层的相结构。通过对Ａｌ－Ｆｅ２Ｏ３系自蔓延燃烧过程的分析得知，扩散燃烧机制的反应过程的主要作用机制。     

超重力下燃烧合成大体积凝固态Al2O3/ZrO2（4Y）研究

通过在铝热剂中引入ZrO2(4Y)混合粉末,以超重力下燃烧合成方式,制备出Al2O3/ZrO2(4Y)自生复合陶瓷板材,并研究了复合陶瓷微观结构、生长机理与力学性能.XRD、SEM与EDS结果显示,Al2O3/32%ZrO2(4Y)复合陶瓷基体为亚微米t-ZrO2纤维成三角对称分布其上、取向各异的棒状共晶团,而Al2O3/37%ZrO2(4Y)复合陶瓷则以分布均匀的微米级t-ZrO2球晶为基体.Al2O3/32%ZrO2(4Y)复合陶瓷的强化归因于小尺寸共晶团边界及残余压应力增韧、相变增韧机制引发的高断裂韧性所致;同时,细小t-ZrO2球晶所具有的小尺寸缺陷及相变增韧与微裂纹增韧机制所引发的高断裂韧性也使Al2O3/37%ZrO2(4Y)复合陶瓷得以强化.     

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.     

超重力下燃烧合成Al2O3／ZrO2的成分、结构与性能

通过在铝热剂中引入ZrO2(4Y)粉末,在超重力下燃烧合成制备出不同成分与结构的Al2O3/ZrO2(4Y)大体积复合陶瓷板材,并研究了复合陶瓷成分、显微结构与力学性能之间的关系.XRD、SEM与EDS分析表明,Al2O3/33ZrO2(4Y)是以取向各异且纳微米t-ZrO2纤维呈三角对称镶嵌其上的棒状共晶团为基,其周围分布着t-ZrO2微米球晶;同时,Al2O3/40ZrO2(4Y)则以t-ZrO2微米球晶为基,周围分布着不规则形状的αAl2O3晶及少量的共晶团组织.与国外定向凝固Al2O3/ZrO2(Y2O3),Al2O3/33ZrO2(4Y)复合陶瓷比较强硬性的提高可归因于材料的高致密性、小尺寸缺陷及残余压应力增韧、相变增韧机制所导致的高断裂韧度;同时,Al2O3/40ZrO2(4Y)虽在硬度上有所下降,但弯曲强度与断裂韧度却比国外同类材料分别提高了19.0%与311.1%,故材料的强化可认为是因t-ZrO2微米球晶基体所具有的小尺寸缺陷及相变增韧与微裂纹增韧机制所诱发的高断裂韧度所致.     

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 .     

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Al₂O₃基体和(Al₂O₃+FeO·Al₂O₃)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%。     

金属氟化物对SHS陶瓷内衬复合弯管的影响

采用重力分离ＳＨＳ技术结合旋转工艺制备了陶瓷内衬复合弯管,在添加ＳｉＯ２的基础上,重点研究了ＮａＦ添加剂对复合弯管合成过程及组织性能的影响。研究发现,ＮａＦ以Ｎａ３ＡｌＦ６冰晶石结构和Ｎａ２ＳｉＯ３单斜结构存在于陶瓷枝晶晶界上,并因“成分过冷”,使陶瓷枝晶细密;在铝热燃烧过程中ＮａＦ作为稀释剂存在,降低燃烧温度和蔓延速率;在陶瓷凝固过程中,ＮａＦ通过降低熔体结晶温度和熔体动力粘度而促使陶瓷致密。     

利用结构相似性改进的极化Lee滤波算法

由于传统的参数估计方法不够准确,极化Lee滤波在相干斑抑制和细节信息保留不能够很好地同时兼顾。本文基于非局部均值算法的思想,提出了一种改进的极化Lee滤波。首先在SPAN图上计算窗口中像素之间的相似度得到加权权重,计算出中心像素的期望值和极化Lee滤波中的有关参数,同时利用权重对极化协方差矩阵进行非局部均值形式的加权平均,最后根据加权均值和滤波参数得到极化协方差矩阵的Lee滤波结果。单视和多视数据实验结果表明,该算法提高了极化Lee滤波中参数的估计精度,在保留边缘细节的同时不仅有效地抑制了相干斑噪声,对极化信息也有较好的保持能力,为图像的后续工作提供了较为理想的预处理结果。