耐磨陶瓷管研制工藝
2013-12-25 22:03:45點擊：
耐磨陶瓷管研制工藝
陶瓷鋼管是采用自蔓延高溫合成---離心法制造的。就是把無縫鋼管放在離心機的管模內(nèi)，在鋼管模內(nèi)。在鋼管內(nèi)加入鐵紅和鋁粉混合物，這種混合物在化學(xué)中稱為鋁熱劑。離心機管模旋轉(zhuǎn)達(dá)到一定速度后，經(jīng)一火星點燃鋁熱劑，鋁熱劑立即自己燃燒，燃燒波迅速蔓延，在蔓延時發(fā)生如下劇烈的化學(xué)反應(yīng)。
2AL+Fe2O3=AL2O3+2Fe+836KJ 3Fe3O4+8AL=4AL2O3+9Fe+3265KJ
鋁熱劑反應(yīng)后生成物為穩(wěn)定型α-AL2O3(即剛玉)和鐵，同時放出大量熱量。這些熱量如在絕熱條件下，絕熱溫度可達(dá)到3757K和3509K，它使鋼管內(nèi)原來物料以及反應(yīng)后的生成物，即是熔點為2045℃的剛玉也都全部變成熔液。由于反應(yīng)非常迅速，只有數(shù)秒鐘，熔融反應(yīng)在離心力作用下， 迅速按比重大小進(jìn)行分離，鐵的比重（7.85g/cm3）為AL2O3比重（3.95g/cm3）的兩倍，較重的鐵被離心力甩到鋼管內(nèi)壁，較輕的AL2O3則分布在鐵的內(nèi)層。由于鋼管迅速吸熱和傳熱，AL2O3和Fe很快達(dá)到凝固點，分層凝固。最后形成的陶瓷鋼管從內(nèi)到外分別為剛玉瓷層，以鐵為主的過度層，以及外部的鋼管層，高溫熔融的鐵液和AL2O3液，與鋼管內(nèi)壁接觸，使鋼管內(nèi)壁外于半溶狀態(tài)，使鐵層與鋼管形成冶金結(jié)合，鐵層與剛玉瓷層間也形成牢固結(jié)合，其結(jié)合壓剪強度（即在軸向把陶瓷層壓出時強度）≥15MPa;陶瓷鋼管壓潰強度（即從管外把管內(nèi)陶瓷壓碎時的強度）≥350MPa
陶瓷鋼管是采用自蔓延高溫合成---離心法制造的。就是把無縫鋼管放在離心機的管模內(nèi)，在鋼管模內(nèi)。在鋼管內(nèi)加入鐵紅和鋁粉混合物，這種混合物在化學(xué)中稱為鋁熱劑。離心機管模旋轉(zhuǎn)達(dá)到一定速度后，經(jīng)一火星點燃鋁熱劑，鋁熱劑立即自己燃燒，燃燒波迅速蔓延，在蔓延時發(fā)生如下劇烈的化學(xué)反應(yīng)。
2AL+Fe2O3=AL2O3+2Fe+836KJ 3Fe3O4+8AL=4AL2O3+9Fe+3265KJ
鋁熱劑反應(yīng)后生成物為穩(wěn)定型α-AL2O3(即剛玉)和鐵，同時放出大量熱量。這些熱量如在絕熱條件下，絕熱溫度可達(dá)到3757K和3509K，它使鋼管內(nèi)原來物料以及反應(yīng)后的生成物，即是熔點為2045℃的剛玉也都全部變成熔液。由于反應(yīng)非常迅速，只有數(shù)秒鐘，熔融反應(yīng)在離心力作用下， 迅速按比重大小進(jìn)行分離，鐵的比重（7.85g/cm3）為AL2O3比重（3.95g/cm3）的兩倍，較重的鐵被離心力甩到鋼管內(nèi)壁，較輕的AL2O3則分布在鐵的內(nèi)層。由于鋼管迅速吸熱和傳熱，AL2O3和Fe很快達(dá)到凝固點，分層凝固。最后形成的陶瓷鋼管從內(nèi)到外分別為剛玉瓷層，以鐵為主的過度層，以及外部的鋼管層，高溫熔融的鐵液和AL2O3液，與鋼管內(nèi)壁接觸，使鋼管內(nèi)壁外于半溶狀態(tài)，使鐵層與鋼管形成冶金結(jié)合，鐵層與剛玉瓷層間也形成牢固結(jié)合，其結(jié)合壓剪強度（即在軸向把陶瓷層壓出時強度）≥15MPa;陶瓷鋼管壓潰強度（即從管外把管內(nèi)陶瓷壓碎時的強度）≥350MPa
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