交变磁场对shs陶瓷复合钢管陶瓷层结构和性能的影响

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1、第19卷第6期中国有色金属学报2009年6月V0I．19NO．6TheChineseJournaIofNonferrousMetalsJun．2009文章编号：1004—0609(2009)06—1100—05交变磁场对SHS陶瓷复合钢管陶瓷层结构和性能的影响张磊，焦万丽f山东理工大学材料科学与工程学院，淄博255049)摘要：将交变磁场引入自蔓延反应，研究其对复合管陶瓷层结构和性能的影响。结果表明：交变磁场可以促进燃烧反应的进行，但并不改变陶瓷层的相结构。随着磁感应强度的增加，oc．A12O3的枝晶尺寸减小，形态逐渐向细小的晶形过渡。引入交变磁场后，复合管的抗压溃强度和抗剪强度

2、均有提高。其中当磁感应强度为0．20T时，抗压溃强度和抗剪强度达到418和19．5MPa，比未引入交变磁场前分别提高了19．1％和21．9％。关键词：自蔓延；重力分离；交变磁场；微观结构；力学性能中图分类号：TQl74文献标识码：AEffectsofalteringmagneticfieldonstructureandpropertiesofceramiclinedcompoundpipesfabricatedbySHSZHANGLei．JIAOWan一1j(SchoolofMaterialScienceandEngineering，ShandongUniversityofTec

3、hnology，Zibo255049，China)Abstract：AlteringmagneticfieldwasintroducedintoSHS，andtheeffectofalteringmagneticfieldonstructureandpropertiesofceramiclayerofcompoundpipewasstudied．Theresultsshowthatthecombustionisimprovedandthephasesareremained．Thesizeof—A1203decreaseswithincreasingmagneticfluxdens

4、ity,andtransformsintofinegrains．Thepressstrengthandsheafingstrengthincreasewithincreasingmagneticfluxdensity．AndwhenthemagneticfluxdensityisO．20thepressstrengthandsheafingstrengthare416and19．2MPa，respectively,whichare19．1％and21．9％morethanthosewithoutalteringmagneticfield．respectively．Keywords

5、：self-propagatehigh—temperaturesynthesis；gravitationalseparation；alteringmagneticfield；microstructure；mechanicaIproperty自蔓延法制备的陶瓷内衬复合钢管以其优良的耐另外，制备环境对最终产物的微观结构和性能有腐蚀性能广泛地应用于矿山、冶金、电力和化工等领重要的影响。将外来能量引入白蔓延过程可以提高反域fI】。在重力法制备复合管的过程中，铝热剂的燃烧应物的活性，影响结晶过程，这是近时期研究的热点。和液固相的分离是制备过程中的重要步骤，这两个过研究人员将电场[11-13

6、】、稳恒磁场【14]、机械振动、微程是决定能否获得具有良好外观、优良的物理性能以波Il6J和白蔓延结合，取得了可喜的成果。在自蔓延反及、较长的使用寿命的关键。应的过程中施加电磁场可以改变反应物的最终结构。通过加入SiO2和CaF2等稀释剂I6J可以调节液态但将交变磁场应用于陶瓷内衬复合管过程中的研究却熔池的粘度以促进排气，加入金属粉末或氧化物。]未见报道。本文作者采用自制的交变磁场发生设备，可促进燃烧、使陶瓷层进一步致密化和改善过渡将交变磁场引入自蔓延制备复合钢管的全过程，研究层『lo]。不同磁感应强度的电磁场对自蔓延过程及最终产物微基金项目：山东理工大学科研基金资助项目(200

7、6KJM31)收稿日期：2008．10．22：修订日期：2009-03-10通讯作者：张磊，副教授，博士；电话：0533-2781665；E-mail：jwlz177@163．corn第19卷第6期张磊，等：交变磁场对SHS陶瓷复合钢管陶瓷层结构和性能的影响1101观组织和力学性能的影响，以探索一种制备使用性能更优良的复合管的新方法。1实验试验材料为内径25mm、厚3mm、长100nlnl的1Crl8Ni9Ti无缝不锈钢管，钢管内表面用温热NaOH溶液除油，用质量分数30％的HC