【摘要】：隨著工業(yè)技術(shù)的高速發(fā)展,冶金、礦山、化工和能源等眾多領(lǐng)域都需要大量的耐磨、耐腐蝕和耐熱管道材料,傳統(tǒng)的管材已不能很好地滿足多場合的使用要求。自蔓延高溫合成技術(shù)制備的陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管不僅具有良好的耐磨、耐熱性能,同時具有優(yōu)異的耐腐蝕性能,因此具有廣闊的應(yīng)用前景。 本文以Fe203和A1粉為主要原料,以SiO2、Na2B4O7、TiO2為添加劑,采用重力分離自蔓延高溫合成法制備陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管。并對試樣進(jìn)行了抗壓剪、抗腐蝕和抗熱震性檢測,同時采用XRD分析陶瓷層的物相組成,利用SEM觀察涂層的微觀結(jié)構(gòu),主要得出如下結(jié)論。 (1)通過熱力學(xué)計算,發(fā)現(xiàn)存在臨界料管比,當(dāng)實(shí)際料管比大于臨界料管比時,鋼管局部容易被燒穿。通過計算推導(dǎo),可得出料管比、填料密度和鋼管的內(nèi)、外直徑之間的關(guān)系。在本實(shí)驗(yàn)條件下,燃燒體系的臨界料管比為0.5627、填料密度臨界值為1.68g/cm3。通過實(shí)驗(yàn)分析對比得出本實(shí)驗(yàn)的最佳填料密度為1.6g/cm3。 (2)SiO2添加量為2%時,陶瓷涂層的體積密度最大,為3.43g/cm3。 (3)添加Na2B4O7能明顯提高復(fù)合鋼管的抗壓剪強(qiáng)度,同時能提高陶瓷內(nèi)襯涂層的致密度,本實(shí)驗(yàn)條件下,Na2B4O7的最佳添加量為4%。 (4)Ti02可促進(jìn)Al203晶體燒結(jié),縮小陶瓷凝固溫度區(qū)間,因此能提高陶瓷內(nèi)襯涂層的致密度；Ti元素能促進(jìn)陶瓷和鐵的潤濕行為,提高復(fù)合鋼管的抗壓剪強(qiáng)度。 (5)適度過量的Al粉可減少涂層中鐵鋁尖晶石(Al2O3·FeO)相的含量,有助于提高復(fù)合鋼管的耐腐蝕性能。在本實(shí)驗(yàn)條件下,Al粉添加量過量3%時,復(fù)合鋼管的性能最佳。 (6)適量的添加劑能提高復(fù)合鋼管的抗熱震性能,其中添加6%Ti02的復(fù)合鋼管抗熱震性能最優(yōu)。
【圖文】：

第2章文獻(xiàn)綜述溫合成技術(shù)簡介合成(Self-propagating High-temperature Synthesis，簡稱 ustion Synthesis，簡稱CS)，是前蘇聯(lián)科學(xué)家Merzhanov用化學(xué)反應(yīng)自身放熱制備材料的新技術(shù)[4]，也是一門介的新學(xué)科。其反應(yīng)示意如圖2.1。燃燒合成有三個基本學(xué)反應(yīng)自身放熱，完全(或部分)不需要外熱源；速自動波燃燒的自維持反應(yīng)得到所需成分和結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物；變熱的釋放和傳輸速度來控制過程的速度、溫度、轉(zhuǎn)化0 P
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TB33

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2518666