shs离心法制备陶瓷内衬金属管的研究

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1、摘要自蔓延高温合成(Self-PropagatingHigh—temperatureSynthesis简称SHS)技术是一种利用反应物之间高化学反应热的自加热和自传导过程来合成材料的一种新技术。论述了自蔓延高温合成技术工艺方法和原理，全面介绍了国内外研究现状和发展趋势。利用SHS离心分离技术并添加新的添加剂和改进工艺措施制备了陶瓷内衬钢管和陶瓷内衬不锈钢管。系统的研究了SHS燃烧机理和固相传输机理。分析了铝热剂成分和制备工艺对陶瓷内衬管的组织结构和性能的影响。分析了陶瓷内衬层的微观组织结构和界面连接机理，并测定了复合管的性能。SHS离心法制备陶瓷内衬管制备中最关键的问题是怎样减少陶瓷层裂纹

2、和气孔。消除或减少陶瓷层气孔和裂纹是改进复合管综合性能的主要研究方向。在前期研究的基础上，通过改进设备和操作工艺，可以消除陶瓷内衬管的压裂纹。考虑物料间的相互作用，利用正交试验来综合考虑各添加剂的最佳添加量，并分析了各添加剂对复合管综合性能的影响。通过光学显微镜、SEM扫描电镜显微观察和能谱分析等显微组织结构分析表明，陶瓷基体主要由舢203晶体呈枝晶状生长形成骨架，其次是由Si02、Na20、B203及ZnO组成的玻璃相填充在枝晶之间。分析了陶瓷层的凝固机理和裂纹形成过程；分析了典型添加剂对于减少裂纹增强密实性的优化机理，尝试了新的添加剂ZnO，在配方中添加ZnO后陶瓷层～203结晶相增加

3、，气孔和裂纹降低，并确定了在本次试验中的最佳添加量为4．5％；制备了陶瓷层显微试样；采用光学显微镜观察了制备的陶瓷层试样显微结构；采用扫描电镜观察陶瓷气孔、裂纹及晶体形貌；综合分析裂纹成因和相应控制工艺措施；研究了在陶瓷内衬表面涂覆技术，通过在陶瓷内衬表面涂覆聚氨酯和搪瓷釉来消除陶瓷内衬表面的缺陷，大大提高了复合管的耐蚀性能。单一尝试各个添加剂的量不能达到最优化目的，综合考虑各个物料间的相互作用才能找到合适的配方，选取合适工艺，制备出性能优异的陶瓷内衬管。关键词陶瓷内衬；工艺；气孔；裂纹；添加剂AbstractSelf二PropagatingHigh—temperatureSynthesi

4、s(becalledSHSforshort)isanewtechnologywhichisusedforsynthesizingmaterialsbythecalefactionreleasedbythereactantsthemselvesandself-transportprocess．Thetechniqueandprinciplesoftheself-propagatinghigh—temperaturesynthesiswasdiscussed．Thedevelopmentoftheactualityanddeveloptrendathomeandabroadwascompreh

5、ensivelyintroduced．Theceramic-linedsteelpipesandstainlesssteelpipeswerepreparedbycentrifugal-SHStechnologyandaddednewadditionandimprovethetechnology．TheSHScombustionmechanismmechanicsandsolidphasetransmissionmechanicswasystematicallyresearched．Theaffecttotheorganizationalstructureandtheperformance

6、oftheceramic-linedpipeswasanalyzed．Themicrostructureandtheinterfaceconnectmechanismoftheceramic—linedpipeswasanalyzedandtheperformanceofthecompositepipeswastested．Thekeyprobleminceramic--linedpipesproducedbycentrifugal·-SHSishowtoreducethecrackandairholeintheceramiclayer．Themainresearchaspectofimp

7、rovingthesynthesisperformanceishoweliminatorreducethecracksandairholesintheceramiclayer．Onthebaseoftheearlyresearch，thepresscrackscanbeeliminatedbyimprovetheequipmentandoperationprocess．Iftheadditivebetestedsepar