陶瓷内衬管制作工艺介绍

陶瓷复合钢管、耐磨陶瓷钢管采用自蔓延高温合成——离心法制造的

一、工艺流程简介

    陶瓷内实衬钢管是采用自蔓延高温合成——离心法制造的。就是把无缝钢管放在离心机的管模内，在钢管内加入铁红和铝粉混合物，这种混合物在化学中称为铝热剂，当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，在蔓延时发生的剧烈的化学反应：

    2Al+Fe₂O₃= Al₂O₃+836Kj

    3Fe₃O₄+8Al= 4Al₂O₃+9Fe+3265Kj

    铝热剂反应后生成物为稳定型а—Al2O3（即刚玉）和铁，同时放出大量热量。这些热量如在绝热条件下，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，即是熔点为2045℃的刚玉也都全部变成熔液。由于反应非常迅速，只有数秒钟，熔融反应物在离心力作用下，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和铁很快达到凝固点，分层凝固。最后形成的陶瓷钢管从内到处分别为刚玉瓷，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，铁层与刚玉瓷间也形成牢固结合，其结合压剪强（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层压碎时的强度）≥350MPa。

二、生产制造工艺图