自蔓延高温合成技术

自蔓延的高温合成(SHS)是通过不同性质的固体燃烧样的放热反应生产无机和有机化合物的方法。

该方法的变型称为固态复位(SSM)。由于该方法在高温下发生,因此该方法非常适合于生产具有不寻常性质的耐火材料,例如:粉末,金属合金或具有高纯度,高温耐腐蚀性的陶瓷或高度耐腐蚀性。

方法

在其通常的格式中,从密切混合的精细粉末反应物开始进行SH。在某些情况下,试剂是精细粉状的,而在其他情况下,它们被烧结以最小化它们的表面积并防止未突出的放热反应,这可能是危险的。在其他情况下,通过诸如球磨的技术机械激活颗粒,这导致含有单个化学细胞内的两种反应物的纳米复合粒子。在反应物制剂之后,通过点加热样品的小部分(通常是顶部)引发合成。一旦开始,就会通过剩余的材料扫过一波放热反应。SHS还通过薄膜,液体,气体,粉末液体系统,气体悬浮液,分层系统,气体气体系统等进行。反应已经在真空和惰性或反应气体下进行。通过添加惰性盐可以在熔化或蒸发过程中吸收热量,例如氯化钠的过程来调节反应温度。

那种额外的能量(如电加热或激光)触发点火器燃烧,引起反应物料(固相和气相一固、液相一固、与等)自发反应,热释放迅速,反应通过局部自动以燃烧形式传播系统,最终获得了一种合成材料的新工艺。粉末直接粘住彼此的反应物可以是粉末和气体的元素或元素,也可以使用金属氧化物和还原剂和非金属粉末反应的混合物产生热量以维持持续的,反应产物必须是稳定的化合物。该技术具有高产品纯度,简单的设备,低能耗,'灵活生产的优点,故障是严格的工艺参数控制。通过该方法制备了数百种化合物,例如氮化物,碳化物,硼酸盐,硅化物,氧化物,氢化物等各种金属。S} -is技术已发展成为SH5粉末制造技术,SHS烧结技术,5H5压实技术,5HS熔炼技术,5H5焊接技术,SHS涂层技术等。

任何化学物质燃烧的结果,只要是形成一种产品或物质的实际凝聚态物质,都可以称为SHS过程。在SHS工艺中,参与反应的物质可以是固体,液体或气态,但最终产物通常是固态的。

燃烧合成的基本要求:
(1)利用化学反应放热,完全或部分不需要外部热源;
(2)所需部件和结构的产物是通过快速自动波燃烧自持反应获得的;
(3)通过改变释放和传输速度来控制产品的速度,温度,转化率和组成和结构。

SHS技术制备的产品具有高纯度,能耗低,工艺简单。可以通过SHS技术制备非平衡,非化学计量比和功能梯度材料。

它的功能是:
伽玛是一种快速的合成过程;
二氧化碳具有节能效果。
扭矩可以提高合成材料的纯度。
废品倾向于形成多孔组织;
炭燃烧产物的微观结构具有更大的分散体。

因此,确保SHS的工业化以探索各种SHS系统的燃烧和合成规则并获得均匀组织的关键。
SHS粉末合成涉及类似于粉末冶金的方法。但是两者之间存在差异,合成过程的主要差异。

HS粉末合成技术的过程流程如下所示:

自蔓延高温合成工艺
什么是离心铸造

离心铸造是将液态金属注入高速旋转的铸造模具中,在离心力作用下用金属液体填充模具,形成铸件的技术和方法。离心力使液态金属能沿径向很好地填充模具,形成铸件的自由表面。气缸内孔可以不取芯。有助于从液态金属中除去气体和夹杂物。影响金属的结晶过程,从而改善铸件的机械物理性能。根据结晶器轴的空间位置,常见的离心铸造可分为卧式离心铸造和立式离心铸造。结晶器旋转轴在水平状态或有小角度(4°)的水平离心铸造称为水平离心铸造。当铸件的旋转轴处于垂直状态时,称为垂直离心铸造。旋转轴与水平线、垂直线之间夹角大的离心铸造称为斜轴离心铸造,但很少使用。

自蔓延高温合成工艺
自蔓延高温合成工艺

离心铸件首先用于生产铸造管的生产,该过程迅速发展。冶金,采矿,运输,排水和灌溉机械,航空,国防,汽车等行业采用了该过程。生产钢,铁和非铁碳合金铸件。冯铸铁,内燃机的离心铸铁管,气缸套筒和轴套筒是最常见的。对于一些成型工具和齿轮铸件,离心浇注也可以应用于熔融模型壳,这不仅可以提高铸造的精度,还可以提高铸造的力学性能。

离心铸造的优点:
1)浇注系统中几乎没有金属消耗和提升系统,从而提高过程的生产率;
2)生产无芯的中空铸件,当生产长管铸件可以大大提高金属灌装能力,减少铸造壁厚的长度和直径的比例,简化了套筒的生产过程和管铸件;
3)高铸造密度,缺陷诸如孔隙率和矿渣包涵,以及高机械性能;
4)方便制造管套复合金属铸件,如钢背铜套、双金属辊等。当铸件成形时,离心力可以提高金属的充型能力,从而生产薄壁铸件。

离心铸造的缺点:
异统铸件的生产存在一些局限性。
内孔直径不准确,内孔的表面粗糙,质量差,加工余量大。
结果,不适用于合金铸件(例如铅青铜),其易于产生比重偏析。特别地,它不适用于杂质比例大于液态金属的合金。

基本的

许多高放热SHS系统的燃烧温度超过燃烧产物的熔点。该SHS系统与传统的冶金方法结合生产SHS技术,该方法使用SHS方法获得熔体,并采用常规冶金方法治疗熔体[14,15] .SHS冶金包括SHS铸造和SHS-离心技术。由于其高放热温度,铝热反应广泛用于SHS冶金。

化学反应配方是:

化学反应式

shs离心

在许多油化学,电力和冶金工业中,钢管的使用寿命成为人民最关注的一个,然而,由于大的钢管直径小,长度,与其他防腐加工方法可能困难为了实现,可以容易地解决和使用该技术。是铝,镁,硅,锆和其他粉末和金属氧化物之间的高放热化学反应。整个系统是熔化的,因为反应温度超过陶瓷的熔点和陶瓷金属。在离心力的作用下,根据密度分层熔体,高密度组分与钢管基质组合。低密度陶瓷部件涂覆在钢管的内壁上,形成陶瓷涂层。目前,涂层钢管的生产技术一直很成熟。

Shs-离心法

SHS-gravitational方法

更直接使用离心钢管是可能的,如果是弯曲或其他不规则形状的钢管仍使用离心显然是不可行的,通过工程技术人员的努力,使用重力原理使合成涂料的融化过程中钢管的墙。高温,因为铝热剂反应使反应物熔融状态,在钢管的反应材料由金属铁和陶瓷两相组成的熔池,由于铁的密度大于涂层相的密度,在重力的作用下,分离两个融化,铁沉积在熔池的底部,熔化的涂层浮到熔池的顶部。随着自蔓延反应的进行,液面逐渐下降,导致铁的液相和陶瓷液相附着在钢管的内壁和结晶和巩固先后,因此形成一个连续和均匀涂层钢管的内壁。

原理如图所示:

Shs-achithce法监察

离心铸造工艺仪程:

立式立式心铸造机

金属过滤:在一些合金液中,还有更多的残留物难以除去。可以将各种过滤器放置在铸造系统中以除去残留物,例如泡沫陶瓷过滤器和玻璃线过滤器。

浇注温度:离心铸造大多为管状、套状、环状零件,液态金属的填充遇到阻力小,而离心压力或离心力增强了液态金属的填充能力,所以离心铸造时浇注温度为重力铸造低5 ~ 10℃。

离心铸造双金属耐磨管设备
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输送高研磨性物料时,钢管系统经常在长距离内受到不断的攻击。

问答

由于外表面的行为如低碳钢,产品可以用适当的过程中切割和焊接,配置成各种配件,可以接受法兰的标准端选择,焊接环和联轴器。

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