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《甘肃工业大学》 2001年
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混料工艺及原料成分对离心SHS陶瓷内衬复合钢管结构与性能的影响

张继祥  
【摘要】: 本文首先研究了双螺旋、球磨两种混料工艺混合不同时间铝热剂反应原料的 颗粒度、松装密度合混合均匀度等性能,并SEM观察混合铝热剂反应原料粉末颗 粒微观结构。结果表明,混料工艺对铝热剂反应原料及颗粒结构有明显影响。 进一步研究混料工艺对铝热剂反应原料压坯及离心SHS燃烧特性的影响,并 研究了不同混料工艺混合铝热剂反应原料制备的离心SHS陶瓷内衬管陶瓷层的相 组成、孔隙度变化,并SEM观察陶瓷断面二次电子像。研究发现,影响燃烧特性 的因素主要是反应原料的粉末颗粒结构和混合均匀度。压坯点燃时间和混合均匀 度有对应关系;双螺旋混料使Fe_2O_3颗粒单独长大,铺展到其上的铝液与之反应的 时间增长,Fe_2O_3颗粒比表面积小,铝液相对不足,反应不彻底,易生成FeO·Al_2O_3, 放热量减少,燃烧速度降低。球磨混料长大的颗粒是层状结构,颗粒尺寸对燃烧 合成的影响不大,对燃烧过程起作用的是细粉末,细粉末阻碍铝液的毛细扩展, 使Al与Fe_2O_3不能充分接触,富Fe_2O_3区域生成FeO·Al_2O_3,燃烧放热量减少,速 度降低;混料工艺对离心SHS燃烧过程的影响决定了气相传输的热量和Al气化量, 气相传输的热量越高,Al气化量越多,离心SHS制备陶瓷内衬复合管时铝热剂越 易点燃。离心SHS燃烧过程很快,但由于管子较长,混料时间较长时,常出现二 次点火现象。二次点火过程认为和气相传输热量和Al气化量不足有关。 采用工业级Fe_2O_3原料,设计了一组配方制备陶瓷内衬复合管,并研究了复合 管的压溃、压剪强度,磨损、腐蚀性能。33#、42#、43#是较为理想配方,42#配 方陶瓷层孔隙度也较低,杂相很少,磨损、腐蚀性能优良,压溃强度高,缺点是 压剪强度稍低。33#、43#配方陶瓷层致密,但相组成中FeO·Al_2O_3含量较高,不耐 腐蚀与磨损。总体来说,42#是最优配方。
【学位授予单位】:甘肃工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TF124

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【引证文献】
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