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本文通过比较离心SHS技术和重力分离SHS技术的合成工艺,从理论上阐述合成SHS陶瓷内衬复合管所涉及的燃烧合成、液相分离和陶瓷凝固三个重要过程,并着重探讨了SHS陶瓷内衬复合管技术研究领域中陶瓷致密化问题,提出了提高SHS陶瓷内衬复合管质量的有效途径.

关键词: 燃烧合成 , 陶瓷内衬复合管 , 离心SHS技术 , 重力分离SHS技术

陶瓷内衬复合管金属/陶瓷SHS瞬间液相连接

赵忠民 , 叶明惠 , 王建江 , 于贵波 , 张龙

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2001.02.006

基于重力分离SHS法制备陶瓷内衬复合管,采用CrO3 + TiO2 + C + A1 + NiO燃烧体系合成出具有钢基体、中间过渡合金与内衬陶瓷三层结构的复合管.内衬陶瓷中α-Al2O3以树枝晶沿径向向心分布,(Al2O3+ Ti2 O3 )共晶两相形成枝晶晶界且沿径向存在着成分偏析.中间过渡合金是以Fe-Cr-Ni-A1-Ti为基且富Ti的碳化钛颗粒呈梯度分布而构成,与钢基体形成冶金熔合,并与内衬陶瓷通过碳化物的桥接作用及与因重力分离不完全而残留于陶瓷上的Cr-M-Ti合金相连接,实现金属/陶瓷间SHS瞬间液相连接(SHS-TLPB).

关键词: 燃烧合成 , 重力分离 , 陶瓷内衬复合管 , 陶瓷/金属界面 , 瞬间液相连接

机械振动对SHS陶瓷内衬复合管显微结构和力学性能的影响

王建江 , 赵忠民 , 叶明惠 , 杜心康 , 温晋华

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2000.02.013

通过在重力分离SHS法制备陶瓷内衬复合管过程中施以不同振幅与振频的单自由度上下往复式机械振动,研究了机械振动对SHS铝热燃烧、陶瓷凝固及复合管组织性能的影响.研究发现,机械振动并相应提高振频可以提高燃烧温度、燃烧速率和反应转化率,促进Al2O3-Fe液相重力分离和陶瓷致密过程,并使陶瓷层的凝固组织发生改变;性能测试结果表明,机械振动并相应提高振频可以提高复合管的各项力学性能指标和内衬陶瓷层的表面质量.

关键词: 燃烧合成 , 重力分离 , 陶瓷内衬复合管 , 机械振动

重力分离SHS陶瓷内衬复合管界面现象

杜心康 , 王建江 , 赵忠民 , 叶明惠 , 温晋华 , 张龙

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2001.04.016

利用自蔓延高温合成-重力分离法制备了陶瓷内衬20碳钢、Cr25Ni20耐热钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢高炉煤粉喷吹复合管.对其界面现象的研究表明,金属/陶瓷间的结合主要表现为机械结合.其中,在不锈钢复合管中除有更强的机械锚固效应外,还兼以由Ti元素扩散而形成的溶解和浸润结合迹象.各复合管经使用后,碳钢、耐热钢复合管界面仍表现为机械结合,而在不锈钢复合管中,钢基中Ti元素和煤粉中C元素在界面区富集,陶瓷/金属间过渡区加宽,且陶瓷一侧组织中出现TiC新相,使其结合方式逐渐向扩散结合过渡,并呈现部分反应结合迹象.

关键词: 自蔓延高温合成 , 重力分离 , 陶瓷内衬复合管 , 界面现象