陶瓷复合管是采用自蔓延高温合成---离心法制造的。即将无缝钢管放在离心机的管模内,在钢管内加入氧化铁粉和铝粉混合物,这种混合物在化学中称为铝热剂。离心机管模旋转达到一定速度后,经一火星点燃铝热剂,铝热剂立即自己燃烧,燃烧波及迅速蔓延,在蔓延时发生剧烈的化学反应。铝热剂反应后生成物为稳定型α—Al2O3(即刚玉)和铁,同时放出大量热量。这些热量如在绝热条件下,绝热温度可达到3753K和3509K,它使钢管内原来物料以及反应后的生成物,即是熔点2045的刚玉也都变成熔液。由于反映非常迅速,只有数秒钟,熔融反应物在离心力作用下。迅速按比重大小进行分离。铁的比重(7.85g/cm3)为Al2O3比重(3.95 g/cm3)两倍,较重的铁被离心力甩到钢管内壁,较轻的Al2O3则分布在铁层的内层。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,以铁为主的过度层,以及外部的钢管层,这就是自蔓延陶瓷复合管理论上的三层由来。高温熔融的铁液和Al2O3液,与钢管内壁接触,使钢管内壁处于半熔融状态,使铁层与钢管形成冶金结合,铁层和刚玉瓷层间形成牢固的机械结合。
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