采用樹脂材料密閉離心鋁熱法制備陶瓷鋼管內(nèi)襯層，從而獲得具有防腐耐磨雙重功能的復(fù)合管材。內(nèi)襯層與鋼管基體結(jié)合強(qiáng)度高，可在真空狀態(tài)下長(zhǎng)期運(yùn)行，在高溫下內(nèi)襯不起泡、褶皺。
　　G-T陶瓷襯管工藝原理如圖4-23所示。
 

 










 

　　將裝有鋁熱劑(鋁粉和氧化鐵粉酌混合物)的鋼管置于離心旋轉(zhuǎn)裝置上，用電阻絲將鋁熱劑點(diǎn)燃，發(fā)生鋁熱自蔓延高溫合成反應(yīng)，并依靠化學(xué)反應(yīng)潛熱反應(yīng)產(chǎn)物金屑鐵和氧化鋁熔融。離心力的作用是將二者分層。因氧化鋁密度小而冷凝在管內(nèi)表面形成陶瓷內(nèi)襯層，而金屬鐵則沉積在陶瓷與基體之間為過(guò)渡層。陶瓷內(nèi)襯管由三層結(jié)構(gòu)組成，即內(nèi)層是氧化鋁陶瓷，外層是鋼管基體，而還原金屬鐵則沉積在陶瓷與基體之間為過(guò)渡層，并將陶瓷高硬、不腐蝕和高韌、高強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)融合為一體，使其具有其他管材無(wú)法比擬的綜合生能，有良好的耐磨、耐性、耐高溫性能和優(yōu)異的力學(xué)和熱沖擊性能，使用壽命長(zhǎng)，質(zhì)量輕、價(jià)格低廉、不怕磕碰，可廣泛用于電力、煤炭、冶金、礦山、化工等行業(yè)，其使用壽命是現(xiàn)在使用管材的幾至幾十倍。
　　(1)陶瓷雙重內(nèi)襯復(fù)合鋼管。由于離心鋁熱自蔓延反應(yīng)飛快，不宜控制，氧化鋁的熔點(diǎn)很高，反應(yīng)物熔融時(shí)間短，很難生產(chǎn)致密氧化膜；此外，因溫度的急劇變化和熱膨脹系數(shù)不同，鋼管對(duì)陶瓷層產(chǎn)生很大的收縮壓力，造成涂層表面出現(xiàn)裂紋、氣孔、所以不能抵抗腐蝕介質(zhì)的滲透，導(dǎo)致復(fù)合鋼管防腐能力的喪失。所以，目前國(guó)內(nèi)外均將鋁熱—離心法制備的鋼管，當(dāng)作耐磨管應(yīng)用于粉塵介質(zhì)
的輸送，還不能用來(lái)輸送腐蝕性的液體介質(zhì)。
　　華東理工大學(xué)提出用樹脂處理涂層內(nèi)襯表面的方法，并結(jié)合真空離心和真空壓鑄成型技術(shù)，將樹脂均勻涂覆在陶瓷層的表面，樹脂固化，形成無(wú)滲透性樹脂—涂層復(fù)合襯層，具有耐磨耐蝕雙重功能。
　　(2)產(chǎn)品性能
　　　　使用溫度　　　　　　 　　　-30～180℃
　　　　使用壓力　　　　　　　　　 0．1～16MPa
　　　　內(nèi)襯密度　　　　　　 　　　3．65～3．86 g／cm³
　　　　內(nèi)襯摩擦系數(shù) 　　　　　　　0．04
　　　　內(nèi)襯與鋼管基體結(jié)合強(qiáng)度　　 ≥10 MPa
　　適用介質(zhì) 各種無(wú)機(jī)酸、堿、鹽類、部分有機(jī)物各種粉體、顆粒懸浮液的輸送。
　　與國(guó)內(nèi)襯塑料鋼管、襯膠鋼管相比，具有以下突出優(yōu)點(diǎn)。
　?、?gòu)?fù)合層與鋼管結(jié)合雖度高達(dá)10MPa以上，可在負(fù)壓下長(zhǎng)期使用。
　　②復(fù)合層熱膨脹系數(shù)為8．7×10^-6/℃，與鋼管熱膨脹系數(shù)l×lO^-6/℃相差不大，兩者物性匹配好，在溫度交變作用下內(nèi)襯不鼓泡、塌癟、褶皺，法蘭翻邊處不開裂。
　?、劬哂袃?yōu)異的耐腐蝕性及耐磨性能。
　?、軆r(jià)格約比內(nèi)襯F4鋼管低20％。
　　3)應(yīng)用情況。上海高橋石油化工公司高橋化工廠在丙烯腈車間生產(chǎn)中，為了減輕氨堿腐蝕，使用硫酸進(jìn)行中和。介質(zhì)，1.5％H₂S0₄、10％硫酸銨、5％HF和少量有機(jī)物，pH值2～5，壓力0．3～0.5 MPa，溫度80℃。以前用內(nèi)襯F4鋼質(zhì)管道，由于F4材料熱膨脹系數(shù)比碳鋼管道大10倍以上，在80℃工況下F4膨脹，內(nèi)襯起泡、塌癟、翻邊處易破壞。一般用6個(gè)月、使用陶瓷樹脂內(nèi)襯復(fù)合鋼質(zhì)管道用1年半，檢查良好，結(jié)合完好，表面光滑無(wú)鼓泡、塌癟、皺褶。