剛玉陶瓷復(fù)合鋼管是采用高技術(shù)生產(chǎn)工藝--自蔓燃高溫離合合成法制造。

剛玉陶瓷復(fù)合鋼管從內(nèi)到外分別由剛玉陶瓷、過渡層、鋼三層組成，陶瓷層是在2200℃以上高溫形成致密剛玉瓷（AL2O3），通過過渡層同鋼管形成牢固的結(jié)合。就是把無縫鋼管放在離心機(jī)的管模內(nèi)，在鋼管模內(nèi)。在鋼管內(nèi)加入鐵紅和鋁混合物，這種混合物在化學(xué)中稱為鋁熱劑。離心機(jī)管模旋轉(zhuǎn)達(dá)到一定速度后，經(jīng)一火星點(diǎn)燃鋁熱劑，鋁熱劑立即自己燃燒，燃燒波迅速蔓延，發(fā)生如下劇烈的化學(xué)反應(yīng)：

鋁熱劑反應(yīng)后生成物為穩(wěn)定型α-AL2O3(即剛玉)和鐵，同時(shí)放出大量熱量。這些熱量如在絕熱條件下，絕熱溫度可達(dá)到3757K和3509K，它使鋼管內(nèi)原來物料以及反應(yīng)后的生成物，即是熔點(diǎn)為2045℃的剛玉也都全部變成熔液。

熔融反應(yīng)在離心力作用下，迅速按比重大小進(jìn)行分離，鐵的比重（7.85g/cm）為AL2O3比重（3.95g/cm）的兩倍，較重的鐵被離心力甩到鋼管內(nèi)壁，較輕的AL2O3則分布在鐵的內(nèi)層。由于鋼管迅速吸熱和傳熱，AL2O3和Fe很快達(dá)到凝固點(diǎn)，分層凝固。形成的陶瓷鋼管從內(nèi)到外分別為剛玉瓷層，以鐵為主的過度層，以及外部的鋼管層，高溫熔融的鐵液和AL2O3液，與鋼管內(nèi)壁接觸，使鋼管內(nèi)壁外于半溶狀態(tài)，使鐵層與鋼管形成冶金結(jié)合，鐵層與剛玉瓷層間也形成牢固結(jié)合，其結(jié)合壓剪強(qiáng)度（即在軸向把陶瓷層壓出時(shí)強(qiáng)度）≥15MPa;陶瓷鋼管壓潰強(qiáng)度（即從管外把管內(nèi)陶瓷壓碎時(shí)的強(qiáng)度）≥350MPa。

剛玉陶瓷復(fù)合鋼管是用耐高溫強(qiáng)力粘膠將中間帶孔的氧化鋁陶瓷片粘貼在管道內(nèi)壁，同時(shí)配合點(diǎn)焊工藝透過小孔將陶瓷牢固地焊接在鋼管內(nèi)壁。為保護(hù)焊點(diǎn)，上面再旋上陶瓷蓋帽。

每塊瓷片不但互壓互插，而且每塊瓷都形成梯形角度，剛玉陶瓷復(fù)合鋼管，使瓷塊之間緊密連接，無縫隙；當(dāng)一圈的末了一塊緊密嵌入后，瓷塊之間形成360°的機(jī)械自鎖力（這種技巧在幾個(gè)世紀(jì)前就被運(yùn)用在中國橋梁建筑工程上）。

1. 鑄石

以前每個(gè)廠的剛玉陶瓷復(fù)合鋼管大部分都是使用鑄石彎頭，這種材料的特點(diǎn)是易碎、開裂，而且磨損面背包，壁厚25-35毫米，有的近40毫米，內(nèi)側(cè)短時(shí)間磨破開裂后，煤粉隨著縫隙向外側(cè)磨損，其壽命也就只有一個(gè)大修期。而且內(nèi)部常有氣孔，易留隱患，一旦磨穿，現(xiàn)場無法修補(bǔ)。

2. 鑄鋼

鑄鋼（包括合金鋼）廣泛應(yīng)用在防磨領(lǐng)域，其制造工藝相對(duì)簡單。但由于材料本身性能的局限和工藝的限制，鑄鋼材料的表面硬度（約60）遠(yuǎn)低于陶瓷（80以上），耐磨性能僅相當(dāng)于陶瓷的幾十分之一至更低，（具體數(shù)據(jù)參見中南大學(xué)粉末冶金所的磨損試驗(yàn)報(bào)告和日本九州工業(yè)陶瓷研究所的噴射磨損試驗(yàn)結(jié)果），用其制造的剛玉陶瓷復(fù)合鋼管有投運(yùn)一年多就磨穿的情況。此外，鑄鋼管道厚度大，非常笨重，且含碳量高，可焊性比較差，需現(xiàn)場對(duì)焊縫熱處理，給現(xiàn)場的安裝維修帶來相當(dāng)大的困難。

3. 粘貼陶瓷片

微觀縫隙多，質(zhì)脆易碎，容易局部脫落失效，而且脫落后修補(bǔ)困難。

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