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陶瓷內(nèi)襯管制作工藝介紹

陶瓷復(fù)合鋼管、耐磨陶瓷鋼管采用自蔓延高溫合成——離心法制造的

一、工藝流程簡介

    陶瓷內(nèi)實(shí)襯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(jī)的管模內(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，當(dāng)離心機(jī)管模旋轉(zhuǎn)達(dá)到一定速度后，經(jīng)一火星點(diǎn)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)生的劇烈的化學(xué)反應(yīng)：

    2Al+Fe₂O₃= Al₂O₃+836Kj

    3Fe₃O₄+8Al= 4Al₂O₃+9Fe+3265Kj

    鋁熱劑反應(yīng)后生成物為穩(wěn)定型а—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3753K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(diǎn)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)物在離心力作用下，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和鐵很快達(dá)到凝固點(diǎn)，分層凝固。最后形成的陶瓷鋼管從內(nèi)到處分別為剛玉瓷，以鐵為主的過渡層，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)壁處于半熔融狀態(tài)，使鐵層與鋼管形成冶金結(jié)合，鐵層與剛玉瓷間也形成牢固結(jié)合，其結(jié)合壓剪強(qiáng)（即在軸向把陶瓷層壓出時強(qiáng)度）≥15MPa；陶瓷鋼管壓潰強(qiáng)度（即從管外把管內(nèi)陶瓷層壓碎時的強(qiáng)度）≥350MPa。

二、生產(chǎn)制造工藝圖