陶瓷耐磨管的生产工艺

2020-04-23 15:21 fancz
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  陶瓷耐磨复合管是采用自蔓延高温合成--离心法制造的。是用无缝钢管放在离心机的管模内,在钢管内加入氧化铁粉和铝粉混合物,这种混合物在化学中称为铝热剂。离心机管模旋转达到一定速度后,经一火星点燃铝热剂,铝热剂立即自己燃烧,燃烧波迅速蔓延,在蔓延时发生如下剧烈的化学反应:

2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe+836KJ    3Fe3O4+8AL=4Al2O3+9Fe+3265KJ

  铝热剂反应后生成物为稳定型a-Al2O3(即刚玉)和铁,同时释放出大量热量。这些热量如在绝热的条件下,绝热温度可达到3753K和3509K,它使钢管内原来物料以及反应后的生成物,即使熔点为2045℃的刚玉也全部变成了溶液。由于反应非常迅速,只有数秒钟,熔融反应物在离心力的作用下,迅速按比重大小进行分离。铁的比重(7.85g/Cm3)为Al2O3比重(3.95g/Cm3)的两倍,较重的铁被离心力甩到钢管内壁,较轻的Al2O3则分布在铁的内层。由于钢管迅速吸热和传热,Al2O3和Fe很快达到凝固点,分层凝固。最后形成的陶瓷钢管从内到外分别为刚玉瓷层,以铁为主的过渡层,以及外部的钢管层。高温熔融的铁液和Al2O3液,与钢管内壁接触,使钢管内壁处于半熔融状态,使铁层与钢管形成冶金结合,铁层与刚玉瓷层间也形成牢固的机械结合,其结合压剪强度(即在轴向把陶瓷层压出时强度)15MPa;陶瓷钢管压溃强度(即从管外把管内陶瓷压碎时的强度)≥350MPa