一种多孔陶瓷衬管及其制造方法属于复合管材制造领域，其特征在于：其外层为金属，内层为呈圆柱面状分布的多孔陶瓷材料，内外层之间还有一层以铁为主带有少量铬、镍等元素的过渡层。在制造时，先把粉末状的Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］、Ａｌ、Ｚｒ、ＺｒＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］和Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］按摩尔比配好放在金属管内，二头再用内孔装有易燃材料的石墨堵头堵住，在使金属管沿轴心旋转条件下烧去易燃材料并点燃其内部粉末即可得所述的多孔陶瓷衬管，它在隔热、隔音、韧性和结合强度上均优于现有的致密的Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］陶瓷衬管。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
一种属于复合管材或容器及其制造
陶瓷内衬钢管或容器由于其具有良好的耐蚀、耐热、耐磨及隔热性能而有着广阔的应用前景，但用各种传统方法制得的陶瓷衬管质量差、成本高且无法用于长陶瓷衬管的生产。美国专利4117868、4363832提出了一种用离心自蔓延高温合成技术制造致密的Al2O3陶瓷内衬钢管的方法，但其陶瓷层是致密的且又是单纯的Al2O3，故它的隔热、隔音、韧性和结合强度均有待于进一步提高。本专利技术的目的在于提供一种在隔热、隔音、韧性和结合强度诸方面均优于致密Al2O3陶瓷衬管的。本专利技术所提出的多孔陶瓷衬管其特征在于它的外层为金属，内层为呈圆柱面状分布的多孔陶瓷材料，内、外层之间有一个以铁为主带有少量铬、镍等元素的过渡层。其外层金属主要是普碳钢或铸铁，也可以是不锈钢、铜或钛。圆柱形内腔表面的多孔陶瓷层主要由Al、Zr、Fe、O诸元素构成，其表面为致密层，与过渡层相邻的里层则为多孔层。本专利技术提出的多孔陶瓷衬管的制造方法，其特征在于它是一种离心自蔓延的高温合成方法，其步骤如下(1)把金属管或内腔为圆柱形的容器的开口处，用环状石墨堵头堵住，再用纸板或类似的易燃材料把石墨堵头内孔封闭;(2)把作为氧化剂的Fe2O3或Fe2O3+一定量的CrO3粉末、作为还原剂的Al粉和Zr粉按照化学方程式的摩尔比配粉，再加入适量(小于或等于氧化和还原剂总量的15%)的作为添加剂的ZrO2、Al2O3、Y2O3粉末混合均匀，然后倒入上述管材或容器中并把其另一端开口处也按前法用环形石墨堵头和纸片或类似的易燃物封闭;(3)把上述两头封闭的管材或容器装入卧式离心设备上使之沿轴心旋转;(4)烧去纸片并点燃其内部的粉末反应物使其自蔓延至整个圆柱形内腔表面直至反应结束，待降温、停机后取下试样缓冷至室温，则即可得到本专利技术所述的多孔陶瓷衬管。实验表明该多孔陶瓷衬管有较好的隔热、隔音和耐蚀、耐磨性能。为了在下面结合实施例对本专利技术作详尽描绘，现把本申请文件所使用的附图名称和编号简介如下附图说明图1离心自蔓延高温合成多孔陶瓷衬管工艺原理示意图;图2多孔陶瓷衬管横断面示意图。实施例1.以Fe2O3粉作氧化剂，Al粉和Zr粉作还原剂，也可以加添加剂Y2O3粉和Al2O3或ZrO2，见图1，1是Fe2O3+Al+Zr+添加剂，均为粉状，2是金属管。添加剂可减少Zr粉用量并降低反应温度，添加前者是为了对ZrO2起稳定作用，用电阻丝方法点火。它们之间的配方可根据下列化学方程式的摩尔比确定其中，Q表示放出热量。Fe2O3+Al+Zr系列样品的化学配方见表1，其相应的性能测试结果是表2，反应物的粒度控制范围及实施例使用的粒度值见表3。陶瓷层厚度主要由装料量决定，陶瓷层的孔隙率主要由Zr粉用量、离心力大小及冷却速度决定。多孔陶瓷衬管的横断面示意图见图2，其中，3是Fe过渡层，4是多孔陶瓷层，5是致密陶瓷层，ω是角速度。2.以Fe2O3+一定量CrO3作氧化剂，Al粉作还原剂，添加CrO3能显著提高陶瓷层的致密度.用电阻丝加热法点火。它们之间的配方可根据下列化学方程式的摩尔比确定其中Q表示放出热量，Fe2O3+CrO3+Al系列样品的性能、测试结果示于表4、表5中。陶瓷层厚度主要由装料量决定。表1 Fe2O3+Al+Zr系列样品的化学配方 <p> 表3 粉末原料的粒度及配方 表4 Fe2O3+CrO3+Al 系列样品的化学配方 表5 添加CrO3陶瓷衬管的性能数据表权利要求1.一种多孔陶瓷衬管，其特征在于其外层为金属，内层为呈圆柱面状分布的多孔陶瓷材料，内外层之间还有一层以铁为主带有少量铬、镍等元素的过渡层。2.根据权利要求1所述的多孔陶瓷衬管，其特征在于所述的外层金属主要是普碳钢或铸铁，也可以是不锈钢、铜或钛。3.根据权利要求1所述的多孔陶瓷衬管，其特征在于所述的多孔陶瓷层主要由铝、锆、铁、氧诸元素构成。4.根据权利要求1所述的多孔陶瓷衬管，其特征在于所述的表层为致密层，与过渡层相临的里层则为多孔层。5.根据权利要求1所述的多孔陶瓷衬管，其特征在于它是一种离心自蔓延的高温合成方法，其制造步骤如下(1)把金属管或内腔为圆柱形的容器的开口处用环状石墨堵头堵住，再用纸板或类似的易燃材料把石墨堵头内孔封闭;(2)把作为氧化剂的Fe2O3或Fe2O3+一定量的CrO3粉末、作为还原剂的Al粉和Zr粉按照化学方程式的摩尔比配粉，再加入适量(小于或等于氧化和还原剂总量的15%)的作为添加剂的ZrO2、Al2O3、Y2O3粉末混合均匀，然后倒入上述管材或容器中并把其另一端开口处也按前法用环形石墨堵头和纸片或类似的易燃物封闭;(3)把上述两头封闭的管材或容器装入卧式离心设备上使之沿轴心旋转;(4)烧去纸片并点燃其内部的粉末反应物使其自蔓延至整个圆柱形内腔表面直至反应结束，待降温、停机后取下试样缓冷至室温，则即可得到本专利技术所述的多孔陶瓷衬管。全文摘要一种属于复合管材制造领域，其特征在于其外层为金属，内层为呈圆柱面状分布的多孔陶瓷材料，内外层之间还有一层以铁为主带有少量铬、镍等元素的过渡层。在制造时，先把粉末状的Fe文档编号F16L9/14GK1113303SQ95102848公开日1995年12月13日 申请日期1995年3月24日 优先权日1995年3月24日专利技术者周美玲, 李俊, 王金淑, 张九兴 申请人:北京工业大学 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多孔陶瓷衬管，其特征在于：其外层为金属，内层为呈圆柱面状分布的多孔陶瓷材料，内外层之间还有一层以铁为主带有少量铬、镍等元素的过渡层。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周美玲，李俊，王金淑，张九兴，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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