SHS自蔓燃陶瓷复合管的应用
内衬陶瓷复合钢管在电厂中的应用
内衬陶瓷复合钢管在电厂中的应用第19卷第3期2003年5月电站系统工程PowerSystemEngineeringr01.19No.3May,2OO3文章编号:1005.006X(2003)03.0059?O1内衬陶瓷复合钢管在电厂中的应用UseofCeramic-HnedSteelCompositePipeinThermalPowerPlant哈尔滨电站工程有限责任公司田鹏l概念内衬陶瓷复合钢管是采用自蔓延高温合成技术制成的将陶瓷与钢管合成在一起的复合材料钢管.其外层是钢管,内层是陶瓷,中间有一过渡层.其中陶瓷的主要成分是刚玉.自蔓延高温合成技术是主要利用物质自身化学反应,燃烧放热产生高温,在燃烧波蔓延过程中合成新物质的技术.它的化学反应方程式是:4Al+3o2—22o3.2主要特点与性能内衬陶瓷钢管综合了氧化铝硬度高,化学惰性好和钢的强度和塑性好的优点,具有其它管材无法比拟的优良综合性能,不但抗磨损,耐腐蚀,耐高温,而且具有高抗机械冲击及热冲击性能.(1)硬度高,耐磨性好(见表1).陶瓷钢管外层是钢管,内层是刚玉.刚玉层硬度高达HVll00~1400,相当于钨钻硬质合金,其耐磨性比碳钢管高2O倍以上.比通常粘接而成的刚玉砂轮性能还优越.内衬陶瓷复合钢管抗磨损主要是靠内层几毫米厚的刚玉层,刚玉主要成分是五.A1203,莫氏硬度为9,仅次于金刚石和碳化硅,在所有氧化物中,它的硬度是最高的.表1物理机械性能表硬度I-IV压溃强比重抗围睁切强绝对粗艟度线嘭胀系擞口/MPa/g?c/MPahma,×1o3℃注:’无缝钢管厚8m/Et.陶瓷层和过渡层总厚度2.5~3.5mill,从管外把管内陶瓷压碎时的强度.??在陶瓷钢管轴向把陶瓷层从无缝钢管内压出时的强度.¨’温度范围.30~500℃.(2)抗热冲击性好(见表2).陶瓷钢管中刚玉的熔点是2045℃,刚玉层与钢层由于工艺原因结构特殊,应力场也特殊.把陶瓷钢管放入冷水内,反复多次,陶瓷层也不出现裂纹或崩裂,表现出普通陶瓷无法比拟的抗热冲击性能.这一性能在工程施工中大有用处.表2抗热冲击性能和抗机械冲击性能表H抗机械冲抗热冲击出现裂纹的淬水次数.击面—■—葡—面1而———一竖翌堕塑堕塑堕塑匠塑堕塑堕注:?陶瓷钢管总厚度9min,机械能50J,点接触管体管内陶瓷层产生裂纹的冲击次数.??在各给定温度下加热5分钟淬水,再加热再淬水…….收稿日期:2002.11.08田鹏(1970-),男,工程师.工程技术部.150040(3)抗机械冲击性好(见表2).刚玉本身是硬而脆的,但它和钢复合在一起形成复合管后,具有内硬外韧,硬而不脆,具有良好的抗机械冲击性能.在运输,安装,敲打以及两支架间自重弯曲变形时,刚玉层均不会破裂脱落.陶瓷复合钢管内刚玉在低应力磨粒磨损时不会被破坏.(4)各层之间结合牢固.铁层与刚玉瓷层间也形成牢固结合,其结合压剪强度>1151VIPa;压溃强度>1350MPa.(5)重量轻.内衬陶瓷钢管与相同壁厚的钢管和耐磨合金铸钢,铸铁管比较,重量约轻20%;与相同内径的衬铸石复合钢管比较,轻约4o%.(6)安装施工方便.在施工中,对法兰,仪表口,吹扫口,防爆门等零部件能够进行焊接,也可用直接焊接方法进行管道连接.而且可以把几段直管段焊接在一起制作成为弯头,还能用等离子切割机进行现场切割,给安装施工带来极大的方便.内衬陶瓷钢管可采用焊接,法兰,柔性快速接头等方式联结.因重量轻,抗冲击,不怕磕碰等优点,运输,施工十分方便,还减轻运输,安装,检修时的劳动强度.(7)工程造价低.内衬陶瓷钢管单位重量的价格同耐磨合金铸钢管相当,但单位长度重量价格比低于合金铸钢管20%~30%.支吊架费用及搬运费用减少,并且使用寿命大大提高,所以总工程费用降低,其总造价与铸石管相当,与耐磨合金铸钢管相比总造价下降20%~30%.3试验表3火电厂送粉管路不同材质弯蕾对比试验裹材料规格工况使用情况N350x10陶瓷钢管DN350xI4……已用36个月只磨损掉0.3into表4火电厂气力除灰管路不同材料弯管对比试验裹材料规格工况啡碳钢管DNI50x10气力输送干灰,743个月●穿高铬合金铸钢管DNI50x20t/h,流速20m/s,浓5月●穿夹套式铸石管DNIS0xS0度8%,位置在进灰12月●穿陶瓷钢管DNI50~I1库拐弯处.使用12个月只磨损掉0.15into4挫用内衬陶瓷复合钢管具有耐磨性好,使用寿命长,安装施工方便,检修工作量小,性能价格比高等上述特点.已在鸡西发电厂应用,得到认可.口参考文献(略)编辑:闻彰一—■丌—ll翻疆『I一。
离心自蔓燃法制取陶瓷衬管所用原料的配方
离心自蔓燃法制取陶瓷衬管所用原料的配方简介离心自蔓燃法（Centrifugal Self-Propagating High-temperature Synthesis，CSHS）是一种新型的合成方法，可用于制备陶瓷衬管。
该方法具有高效、快速和低成本的特点，被广泛应用于陶瓷材料的生产。
本文将详细介绍使用离心自蔓燃法制取陶瓷衬管所需的原料配方。
陶瓷衬管的应用陶瓷衬管是一种用于抵御高温、高压和腐蚀的管道内衬材料。
它主要用于化工、石油、冶金等行业的管道输送系统中，能够有效地保护管道免受腐蚀、磨损和热膨胀的影响。
离心自蔓燃法原料选择的重要性离心自蔓燃法是一种特殊的快速反应合成方法，需要选择适合的原料配方来保证合成陶瓷衬管的质量和性能。
主要考虑以下几个因素：1. 原料的化学活性在离心自蔓燃法中，原料必须具有较高的化学活性，以促进反应的快速进行。
常用的原料有金属粉末、氧化物粉末等。
金属粉末可以提供燃料和还原剂，氧化物粉末可以提供氧化剂。
2. 原料的粒径和分布原料的粒径和分布对反应速率和产物的性能有重要影响。
较细的粉末可提高反应速率，但容易聚集和堵塞离心机构。
因此，适当选择合适粒度的原料，控制其分布，可以得到更均匀和稳定的陶瓷衬管。
3. 原料的配比合理的原料配比是确保反应能够正常进行的关键。
配比过高或过低都会影响反应的完整性和产物的性能。
需要根据具体的陶瓷衬管要求，选择合适的原料配比。
陶瓷衬管原料配方的建议根据离心自蔓燃法制备陶瓷衬管的要求，建议采用以下原料配方：1. 材料A•氧化铝粉末：60%•镁粉末：20%•硅粉末：20%2. 材料B•氧化铝粉末：30%•铝粉末：30%•氧化镁粉末：40%3. 材料C•氧化铝粉末：40%•镁粉末：40%•氧化镁粉末：20%制备方法制备陶瓷衬管的具体方法如下：1. 准备原料按照上述配方准备所需的原料，并进行粉末筛选和均匀混合，以获得均一的混合粉末。
2. 加工瓷膏将混合原料粉末与适量的有机胶粘剂和溶剂混合，并进行机械搅拌和高速剪切，制备成均匀的瓷膏。
自蔓延管道和陶瓷贴片管道的区别
自蔓延管道和陶瓷贴片管道的区别:自蔓燃陶瓷复合管1、耐磨性好a-AL2O38.0相当于HRC70以上。
因此对冶金、电力、矿山、煤炭等行业所输送的磨削性介质均具有高耐磨性。
经工业运行证实,其耐磨寿命是淬火钢的十倍甚至几十倍2、运行阻力小凸状螺旋线存在。
经有关检测单位对内表面粗糙度及清水阻力特性测试,清阻力系数为0.0193,可减少运行费用。
3、耐腐蚀、防结垢a-AL2O3有防垢等特性。
4、耐温性能与耐热冲缶性能好a-AL2O3-50--700℃温度范围内长期正常运行。
材料线膨胀系数约为钢管的二分之一左右。
材料具有良好的热稳定性。
5、工程造价低50耐磨合金管重量轻20-30%,且耐磨、耐蚀性好.安装费以及运行费用降低。
经有关设计院和施工单位工程预算和工程实际比较,该管工程造价与铸石相当,与耐磨合金管相比,程造价下降20%左右。
6、安装施工方便缺点127-15mm管道重量要高出20-30%34陶瓷贴片管道序号项目单位及符号参数1 耐磨陶瓷贴片AL2O3含量≥92%2 体积密度g/cm3.6- 3.653 气孔率% ≤0.14 硬度HRA ≥885 粘结后的耐磨陶瓷贴片耐温℃2606 抗压强度Mpa ≥5607 弯曲强度Mpa ≥300280180.5倍。
由于其制作的特性重量最轻。
三、耐磨陶瓷贴片应用范围是工程技术人员极为关注、急待解决的问题。
目前已经采用的抗磨材料有耐磨合金铸钢、铸石、自蔓延烧结刚玉等。
实践证明,以上耐磨材料存在着明显的不足之处。
如耐磨合金,焊接:,,而耐磨陶瓷贴片硬度高,具有优异的耐磨性能,受有关厂家的欢迎。
将该材料应用于火电厂制粉系统的设备、管道上及水泥厂的选粉既难题,取得了很好的效果。
四、耐磨陶瓷贴片典型应用0.10.2mm/23mm层脱落的问题,该项技术将为您带来更好的经济效益和社会效益。
20护运行提供了可靠的保证。
1总结如下:600mm.。
毕业设计(论文)-添加剂对自蔓延陶瓷复合管性能的影响[管理资料]
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添加剂对自蔓延陶瓷复合管性能的影响摘要自蔓延高温合成法(SHS)，它是利用化学反应的剧烈发热来制取高熔点化合物，尤其是难熔材料、复合材料、功能材料和耐磨材料的新技术。
SHS技术具有能耗低、工艺设备简单、产品质量好等优点，是目前一种很有希望的制造材料的技术。
本文系统研究了静态SHS法制备陶瓷内衬复合管，在铝热反应基础上，通过反应物料的不同配比、以及加入不同的添加剂，目的增加陶瓷的韧性，提高陶瓷内衬管陶瓷的致密性。
以获得优质的陶瓷内衬复合管。
试验中探讨了装料密度对陶瓷内衬管质量的影响，结果表明，~，陶瓷内衬管的陶瓷层气孔较少，燃烧稳定。
通过实验，在装料密度一定的情况下，加入4%的稀土，可以使陶瓷层的致密性提高；，可以提加入4%的石英砂，可以提高陶瓷复合管的致密性、抗热震性。
加入4%的SiO2高陶瓷复合管的致密性和韧性。
关键词：自蔓延，高温合成，添加剂，内衬复合管STATIC SELF-PROPAGAING CERAMIC COMPOSITECONTROL STUDY PREPAREDABSTRACTSelf-propagating high temperature synthesis (SHS), it is the use of a chemical reaction to the intense heat from high melting point compound system, in particular, refractory materials, composite materials, functional materials and wear-resistant materials, new technologies. SHS technology and low consumption, simple process equipment, product quality, etc., is a promising technology to create materials.In this paper, the static system prepared by SHS ceramic-lined pipes in the thermal reaction of aluminum on the basis of different materials through the reaction ratio, and the addition of different additives, the purpose of increasing the toughness of ceramics, ceramic-lined pipe to increase the density of ceramic . To obtain high-quality ceramic-lined pipes.Loading tests of the density of the ceramic-lined pipe quality, results show that the loading density of ~ , the ceramic-lined tube of the ceramic layer porosity less stable combustion.Through the experiment, the loading density in certain circumstances, adding 4% of rare earth, can make a dense ceramic layer increased; adding 4% of quartz sand, ceramic composite pipe can increase the density, thermal shock resistance. Adding 4% of SiO2, can improve the densification of ceramic composite pipe and toughness.KEY WORDS: self-propagating, high-temperature synthesis, additives, lined composite pipe目录摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (3)前言 (5)第1章自蔓延高温合成技术 (6)§ 自蔓延高温合成（SHS）技术简介 (7)§ 自蔓延高温合成(SHS)技术条件 (7)§ 自蔓延高温合成(SHS)的点燃方法 (7)§ 自蔓延高温合成热力学 (8)§ SHS技术在陶瓷内衬复合管中的应用 (8)§ 自蔓延高温合成(SHS)应用及优缺点 (8)§ 耐磨管使用现状 (9)§重力分离制备陶瓷复合钢管 (10)§ 课题意义和研究内容 (11)第2章试验过程 (12)§试验材料 (13)§ 试验流程 (13)§ 试验依据 (13)§ 试验工艺流程图 (14)§ 热震性试验 (14)第3章试验结果 (15)§ 添加剂试验 (16)§ 装填密度试验 (16)§ 添加剂稀土试验 (17)§ 金相相图 (17)第4章试验分析 (20)§ 添加剂的影响 (20)§ 添加剂对铝热反应速度的影响 (20)§ 添加剂对组织的影响 (21)§ 装料密度对陶瓷层的影响 (21)§ 钢管直径大小对陶瓷层的影响 (22)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)中文资料翻译 (25)前言自蔓延高温合成(Self propagating High-temperature Synthesis,缩写SHS)技术,是利用化学反应自身放热依靠燃烧波自我维持,并通过控制自维持反应速度、燃烧温度、反应转化率等条件,进而获得具有指定成分和结构产物的一种新型材料制备技术。
北京科技大学科技成果——SHS离心法制备陶瓷复合钢管
北京科技大学科技成果——SHS离心法制备陶瓷复合钢管成果简介自蔓延高温合成（Self-propagating High-temperature Synthesis，缩写SHS），也称为燃烧合成，是利用化学反应放热合成材料的新技术，具有省时、节能、产品纯度高等特点。
SHS离心法制备陶瓷复合钢管利用Al和Fe2O3之间的自蔓燃反应2Al＋Fe2O3→2Fe＋Al2O3＋836kJ，反应放热使Fe和Al2O3均熔化，在离心力作用下Fe和Al2O3两相由于比重差异产生分离，Al2O3浮在表面，凝固后在钢管内形成陶瓷衬层。
SHS离心法制备陶瓷复合钢管，在863计划“八五”和“九五”的支持下，经过近十年的努力，开发了陶瓷复合钢管的工业化技术和装备，获国家发明专利ZL901077443。
已形成规模化生产的成熟技术，生产工艺主要由钢管加工、粉料的准备和复合管的合成等过程组成。
目前已能生产出各种规格（φ20-φ820mm）的陶瓷复合钢管、弯头、三通及四通等。
成果已通过部级鉴定，产品性能达90年代国际先进水平，并荣获国家技术发明四等奖、教育部科技进步二等奖。
SHS离心法制备陶瓷复合钢管被列为国家高技术863计划新材料领域的重点产业化项目，以北京科技大学为技术依托单位的“陶瓷内衬钢管”项目，被列为国家科委九五科技成果重点推广计划的206个工业项目之一（编号98040102A）。
陶瓷复合钢管具有优异的耐磨、耐蚀、耐热、抗热冲击和抗机械冲击综合性能，陶瓷硬度Hv1300，压溃强度300MPa，结合强度15MPa，耐蚀性（在HCl中）0.05g/m2h。
陶瓷复合钢管广泛应用于电力、矿山、冶金、煤炭、化工、建筑等行业，可用于煤粉、灰渣、矿粉、尾矿、回填料、焦炭、水泥的输送，以及铝液、腐蚀介质的输送。
用作耐磨管寿命是普通钢管的5-20倍，稀土耐磨钢的3-5倍，铸石管的3倍。
高炉煤粉喷枪的寿命提高4倍。
另外陶瓷复合钢管重量轻，并可采用焊接、法兰或柔性快速接头联接，能降低工程造价。
高温自蔓燃
SHS反应模式示意图
燃烧波的特征
根据SHS燃烧波的传播方式 燃烧
稳态燃烧
√
非稳态燃烧：振荡式燃烧.螺旋式燃烧
SHS
利用反应物之间高的化学反应热自加热以反应波的形式 传播下去作用直至反应完全 局部点火
热爆
将反应混合物压坯整体同时快速加热，使合成反应在 整个坯体内同时发生的技术。反应不以波的形式传播, 反应过程温度高，最高燃烧温度可达上万度以上 整体点火
3）自发进行：
一经点燃无需进一步提供能量；
相、固溶体（缺陷）、亚稳相、
梯度材料；
4）温度梯度大； 5）冷凝速度大；
5）晶粒尺寸小；
一、自蔓燃高温合成
● 自蔓燃高温合成 (Self-propagating High-temperature Synthesis，简称SHS) 概念：
自蔓燃高温合成是利用反应物之间高的化学反应热自加 热和自传导（以反应波的形式传播）作用以获取具有指 定成分和结构的材料的一种技术，当反应物一旦被引燃， 便会自动向尚未反应的区域传播，直至反应完全，是制 备无机化合物高温材料的一种新方法。
SHS工艺
序号 1 2 工艺类型 燃烧合成，粉末工艺 燃烧烧结工艺 应用实例 磨料、研磨膏、超细颗粒 多孔零件(过滤器、催化剂支撑体)、刀 具材料 TiNi形状记忆合金制品 ，切削刀具、 超硬超强材料 WC铸锭，Fe-Al2O3陶瓷衬里钢管 、钻 头、犁铧头、混合器叶片 碳、钛、钨、钼等高温材料的焊接 碳钢、石墨、合金钢表面涂敷
SHS法制备多孔TiNi合金的影响因素 :粉末的粒度，形貌， 种类，坯料的初始孔隙度，均匀度，制备方法：预热温度 预热速率，冷却方式等。这些因素会影响合成样品的力学性能 孔隙大小，耐蚀性等
耐磨陶瓷管道的工艺特点及应用
耐磨陶瓷管道的工艺特点及应用根据工艺特点的不同，耐磨陶瓷管道分为三大类：自蔓燃陶瓷复合管道、贴片陶瓷耐磨管道和整体煅烧型陶瓷复合管道。
鼎盛新材料将对各类耐磨陶瓷管道的工艺特点进行分析：1．自蔓延陶瓷复合管道1.1自蔓延陶瓷复合管道的原理：陶瓷复合管道是采用自蔓延高温合成+离心浇注制造的，即把无缝钢管放在离心机的管模内，在钢管给加入铝热剂（氧化铁粉和铝粉混合物），离心机管模旋转达到一定速度后，经通电点燃铝热剂，燃烧波迅速蔓延，爆炸成型。
在蔓延时发生如下剧烈的化学反应：•2A1+Fe2O3=Al2O3+2Fe+836KJ•3Fe3O4+8Al=4AL2O3+9Fe+3256KJ•反应后生成物a-Al2O3,ß- Al2O3和铁，同时放出大量热量。
由于反应迅速，只有几秒钟，熔融反应物在离心力作用下，迅速按照比重大小进行分离，铁的比重（7.85g/cm3）为Al2O3比重（3.95 g/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Fe很快达到凝固点，分层凝固；最后形成的陶瓷钢管从内到外分别为刚玉瓷层，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，使钢管内壁处于半溶状态，使铁层与钢管形成冶金结合，铁层与刚玉瓷层也形成牢固结合。
1.2自蔓延陶瓷复合管道的特点•采用高温离心合成法制成的复合管材，经过2200度高温烧制而成的致密刚玉陶瓷。
由过渡层把致密刚玉陶瓷同钢管牢固结合在一起。
•工艺：陶瓷粉+氧化铁粉+氧化镁粉按比例混合（主要成分是氧化铁，黑色），把管道两端封口，加入粉末，管道旋转，电子点火，用离心的方法烧结在管道内壁。
特点利润低，价格透明，一吨8000~12000之间。
ø100以下的管道效果比较好。
管道一般为黑色。
•特点：强度高、韧性好、耐冲击，焊接性好，解决了可焊性与耐磨性的矛盾。
复合陶瓷钢管用途
复合陶瓷钢管用途
一、在工业领域的用途
工业生产中有好多地方都能用得上复合陶瓷钢管呢。
像在输送那些有腐蚀性的液体或者气体的时候，复合陶瓷钢管就超级厉害。
比如说在化工行业，很多化学原料的运输管道要是普通的钢管，没几天就被腐蚀坏啦，但是复合陶瓷钢管就不一样，它能很好地抵抗那些化学物质的侵蚀，保证运输的安全和稳定。
还有在火力发电站，用来运输那些高温高压的蒸汽，普通钢管可能会因为温度和压力的影响变形或者损坏，复合陶瓷钢管就可以轻松应对，因为它的耐高温和高压性能也很棒。
二、在矿业领域的用途
在矿业里，复合陶瓷钢管也是个宝。
大家都知道矿井里的环境特别恶劣，矿石、泥沙什么的对管道磨损特别大。
复合陶瓷钢管的耐磨性就派上用场了，它可以作为矿石运输管道或者矿井排水管道。
就像在一些铁矿或者煤矿里，每天有大量的矿石和水要运输，复合陶瓷钢管可以长时间保持良好的状态，不用经常更换，节省了好多成本呢。
三、在建筑领域的用途
建筑工程里有时候也需要用到特殊的管道。
复合陶瓷钢管在一些大型建筑的供水或者消防系统里能发挥作用。
比如说在那些超高层的建筑里，对管道的抗压能力要求很高，复合陶瓷钢管就能满足这个要求。
而且如果建筑附近的土壤或者水质有一定的腐蚀性，复合陶瓷钢管也能防止被腐蚀，保证建筑内的供水或者消防系统正常运行。
采用自蔓延高温合成法进行陶瓷内衬复合管制备
采用自蔓延高温合成法进行陶瓷内衬复合管制备1.自蔓延高温合成技术自蔓延高温合成技术(Self-propagating high-temperature synthesis technology，简称SHS) [1]又称燃烧合成技术。
是一种依靠化学反应过自身放热来制备材料的新技术，即外加能源(电热或激光等)触发点火剂燃烧，进而引发反应物料(气相-固相，固相-固相，液相-固相等)自发高速反应、放出热量，反应由局部以燃烧波的形式自动蔓延至整个体系，最后获得新的合成材料。
反应物可以是元素粉末相互直接混合或元素粉末与气体，也可用金属氧化物和还原剂及非金属粉末的混合物反应生成热能维持反应持续进行。
反应产物必须是稳定的化合物。
现在人们已经使用该法制备处数百种化合物，像各种金属的氮化物、碳化物、硼化物、硅化物、氧化物、氢化物等。
SHS技术也已经发展成了SHS制粉技术、SHS致密化技术、SHS熔铸技术、SHS焊接技术、SHS涂层技术等。
图1-1 自蔓延高温合成过程示意图1.1自蔓延高温合成技术的基本原理氧化物Fe2O3和铝粉发生如下化学反应：Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3 + 828.42 KJ这是一个最简单、最典型的铝热反应，并且是一个强放热反应，其反应的绝对温度为3735K．其方法是首先将原料混合，然后利用外热源在原料粉体局部点火，燃烧反应从点火处自发蔓延开。
在反应开始部分的背后存在着高温合成区(1500℃—4000℃)，由高温合成区不断提供热量来诱发下一步反应，直至原料粉体合成反应完为止，这就是SHS技术的基本原理。
SHS是一高放热的化学体系经外部能量诱发的局部化学反应(点燃)，形成其前沿(燃烧波) 使化学反应持续蔓延直至整个反应体系，最后达到所需材料合成目的的技术。
SHS本质上是一个剧烈的物理化学反应过程，SHS燃烧反应绝热温度(T ad)是在假设体系没有质量和能量损失条件下(绝热反应)，化学反应放出的热量使体系能达到的最高温度。
陶瓷复合管用途及特性
太原晋霖陶瓷复合材料有限公司
陶瓷复合管用途及特性
一、主要用途
适用于矿山尾矿、矿粉；发电厂除灰系统渣灰、脱硫系统腐蚀性介质输送；冶炼行业、洗煤行业矿粉、煤粉输送管道。
其使用寿命可长达10年。
二、特性
具有特强耐磨性和耐腐蚀性、重量轻、可焊接、安装简便、防结垢性能好。
三、适用环境
本产品使用环境适应性强。
可在-50℃~800℃温度环境运行。
尤其适合磨损性、腐蚀性介质输送。
四、输送介质
粉状、浆料、砂粒状、块状。
尤其适合高磨损性坚硬块状、沙粒状的水力、气力输送。
陶瓷复合钢管技术性能指标
一、机械性能
1．产品外形尺寸（含接头）偏差＜±3mm 2．钢管与陶瓷结合强度＞15MPa
3. 陶瓷层硬度1300HV
4. 陶瓷层密度≥3.8g/cm³
5. 适应环境温度-50℃—900℃
6. 工作压力＞8MPa
7. 陶瓷层表面光滑、无裂纹、无脱落、无气泡
二、耐腐蚀性能
1. 10%盐酸≤0.1g/m².h
2. 10%硫酸≤0.15g/m².h
3. 30%醋酸≤0.03g/m².h
4. 30%氢氧化钠≤0.1g/m².h
三、耐磨性能
1．SIC沙喷刷体积减少≤0. 022 g/cm³.h
2. 30%SIO2泥浆冲刷体积减少≤0.003 g/cm³.h。
自蔓燃高温合成技术
四、应用-陶瓷
自蔓燃的优势领域集中在以下几个方面： (1)陶瓷 SHS合成的陶瓷粉末可以直接应用，也可以作为原料，通过传 统的成形、烧结技术制备致密材料。常见的陶瓷材料有：碳化 物(B4C, SiC, WC)、氮化物(Si3N4、A1N、BN),硅化物(MoSi2)以 及复相陶瓷。可用于拉丝模、刀具、耐火等领域。
自蔓燃高温合成技术பைடு நூலகம்
----蔡永丰
定义 原理 工艺 应用 实例
一、定义
自蔓燃高温合成技术（英文：Self-propagating High-temperature Synthesis，简写SHS），是利用化学反应自身放热制备材料的 新技术。该法是利用两种以上物质反应的生成热，以连续燃烧 的形式形成的高温来合成材料的，在合成的过程中，某些元素 的价态可能发生改变。
五、举例
自蔓燃制备氮化硅粉体实质上是硅粉直接氮化结合了化学气相合成方 法，工作原理是在高氮压的反应器中通过引燃混合料(金属粉体和稀 释剂等)的一部分，利用金属粉体与氮气的自维持放热反应所产生的 热量，引导混合料完全反应。其工艺特点是基本不需外热源，反应时 间短，粉体后处理工艺简单，制得的粉体相含量高，质量稳定，杂质 含量少，烧结活性高。
二、原理-热力学
SHS过程是一种特殊条件下的化学反应，对燃烧体系进行热力 学分析是研究SHS过程的基础。热力学从能量上判断反应能否 点燃及自我维持，其主要任务是计算绝热燃烧温度。
绝热燃烧温度是指在不考虑热散失的情况下燃烧体系所能达到 的最高温度。它是判断燃烧反应能否自我维持及产物的相状态 的定性依据。在如下假定下:
自蔓燃合成氮化硅粉体时，由于氮化硅的绝热燃烧温度高于氮化硅的 分解温度(10MPa时2430℃)和硅的熔点(1420℃)，因此合成时硅粉中 须加入氮化硅粉体作为稀释剂，以此来降低燃烧温度，合成中加入 10%-65%的氮化硅粉体稀释剂(质量分数)。反应物料散装在半圆形石 墨舟中，在高氮压下合成。
SHS自蔓燃陶瓷复合管的技术应用
SHS自蔓燃陶瓷复合管的技术应用SHS自蔓燃陶瓷复合管1、生产工艺：自蔓延陶瓷复合钢管是采用先进自蔓燃高温离心合成工艺制作的。
该管从内到外由刚玉陶瓷、过渡层和钢体三层组成，陶瓷层是2200度以上高温形成的致密刚玉瓷，通过过渡层与钢管形成牢固的结合。
该工艺采用自蔓延离心浇注的方法成型，主要利用物质自身化学反应，放热燃烧产生高温，在燃烧波蔓延过程中合成新物质的技术。
2、性能特点：耐磨性能好，内衬层为刚玉瓷（AL2O3），莫式硬度＞9.0相当于HRC＞90，因此对电力、冶金、矿山、煤矿、化工的行业所输送任何介质均具有高耐磨性，其使用寿命是普通钢材的10倍以上，由于内衬层刚玉瓷（AL2O3）为单一稳定的晶体结构，因此在-50~600℃温度范围内长期运行，材料线膨胀6~8×10-6/℃，并且复合钢管内表面光滑，运行阻力小，具有防腐防结垢等综合性能，焊接性能好，可采用直接焊接、法兰联接、快速管接头等连接方式，施工安装非常方便。
3、广泛应用：由于该管具有耐磨、耐蚀、耐热性能，因此可广泛应用于电力、冶金、矿山、煤炭、化工等行业作为输送砂、石、煤粉、灰渣、铝液等磨削性颗粒物料和腐蚀性介质，是一种理想的耐磨蚀管道。
1、冶金、电力行业中的应用冶金、电力行业输送煤粉、灰渣、泥浆等每年需要消耗大量的金属管道。
采用陶瓷复合管取代其他管道，具有高耐磨、寿命长、安装方便、经济效益显著之特点，其运行寿命是钢管的十几倍甚至几十倍以上。
2、矿山、煤炭行业中的应用（1）矿山：矿山充填、精矿粉和尾矿运送对管道的磨损严重，以往采用的矿粉输送管道如攀枝花、大冶矿等使用寿命不到一年，改为该管可使寿命提高5倍左右。
（2）煤炭：选煤及长距离管道输煤普遍采用湿法输送，要求输送管既耐磨又耐蚀，采用该管可作为长寿输送管，经济效益可观。
3、其它（1）该管不污染和不粘联熔融铝液。
制造对铁质污染敏感，且使用后需要繁重劳动进行整理和维修的熔铝设备、铝液输送管、升液管是目前理想的材料。
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SHS自蔓燃陶瓷复合管的应用
由于该管具有耐磨、耐蚀、耐热性能，因此可广泛应用于电力、冶金、矿山、煤炭、化工等行业作为输送砂、石、煤粉、灰渣、铝液等磨削性颗粒物料和腐蚀性介质，是一种理想的耐磨蚀管道。
1、冶金、电力行业中的应用
冶金、电力行业输送煤粉、灰渣、泥浆等每年需要消耗大量的金属管道。
采用陶瓷复合管取代其他管道，具有高耐磨、寿命长、安装方便、经济效益显著之特点。
经金川有色金属总公司、攀枝花钢铁公司、四川宜宾电厂、北京第一热电厂、山东聊城电厂、山西阳城电厂、贵州安顺电厂、华能重庆珞璜电厂、西柏坡电厂等工业运行，其运行寿命是钢管的十几倍甚至几十倍以上。
2、矿山、煤炭行业中的应用
(1)矿山：矿山充填、精矿粉和尾矿运送对管道的磨损严重，以往采用的矿粉输送管道如攀枝花、大冶矿等使用寿命不到一年，改为该管可使寿命提高5倍左右。
(2)煤炭：选煤及长距离管道输煤普遍采用湿法输送，要求输送管既耐磨又耐蚀，采用该管可作为长寿输送管，经济效益可观。
3、其它
(1)该管不污染和不粘联熔融铝液。
制造对铁质污染敏感，且使用后需要繁重劳动进行整理和维修的熔铝设备、铝液输送管、升液管是目前理想的材料。
(2)该管由于耐磨性能好且耐热蚀。
适用于输送含有固体颗粒腐蚀性物料以及高温腐蚀性气体、含硫地热水等腐蚀性介质。
SHS-自蔓燃陶瓷复合管特点
1、耐磨性好
陶瓷复合管由于内衬层为刚玉陶瓷（a-AL2O3），莫氏硬度可达9.0相当于HRC90以上。
因此对冶金、电力、矿山、煤炭等行业所输送的磨削性介质均具有高耐磨性。
经工业运行证实：其耐磨寿命是淬火钢的十倍甚至几十倍。
2、运行阻力小
SHS陶瓷复合管由于内表面光滑、且永不锈蚀，也不象无缝钢管内表面有凸状螺旋线存在。
经有关检测单位对内表面粗糙度及清水阻力特性测试，其内表面光滑度优于任何金属管道，清阻力系数为0.0193，比无缝管稍低。
因此该管具有运行阻力小等特点，可减少运行费用。
3、耐腐蚀、防结垢
由于该钢陶瓷层为（a-AL2O3），属中性特质。
因此具有耐酸碱和耐海水腐蚀，并同时具有防垢等特性。
4、耐温性能与耐热冲缶性能好
由于该刚玉陶瓷（a-AL2O3），为单一稳定的晶态组织。
因此复合管可在-50--700℃温度范围内长期正常运行。
材料线膨胀系数6-8×10-6/0C，约为钢管的1/2左右。
材料具有良好的热稳定性。
5、工程造价低
陶瓷复合管重量轻，价格适宜。
比同内径的铸石管重量轻50%；比耐磨合金管重量轻20-30%，且耐磨、耐蚀性好，因为使用寿命长，从而支吊架费用、搬运费、安装费以及运行费用降低。
经有关设计院和施工单位工程预算和工程实际比较，该管工程造价与铸石相当，与耐磨合金管相比，工程造价下降20%左右。
6、安装施工方便
由于该管重量轻，且焊接性能好。
因此可采用焊接、法兰、快速联结等方式，施工安装方便，且可减少安装费用。
联系人：王凤朝189*53915698。