JPH0210869B2 - - Google Patents
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- JPH0210869B2 JPH0210869B2 JP7957485A JP7957485A JPH0210869B2 JP H0210869 B2 JPH0210869 B2 JP H0210869B2 JP 7957485 A JP7957485 A JP 7957485A JP 7957485 A JP7957485 A JP 7957485A JP H0210869 B2 JPH0210869 B2 JP H0210869B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
- C23C24/082—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat without intermediate formation of a liquid in the layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
- B22D13/02—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force of elongated solid or hollow bodies, e.g. pipes, in moulds rotating around their longitudinal axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
- B22D13/08—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force in which a stationary mould is fed from a rotating mass of liquid metal
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は母管内面にテルミツト反応により金属
層とセラミツクス層を一体に被覆形成した複合管
の製造方法の改良に関し、より詳しくはテルミツ
ト反応における爆発的反応を解消し、管軸方向に
安定した速度で反応を進行させ、以つて安定した
良質の複合管を得るための製造方法に関する。
層とセラミツクス層を一体に被覆形成した複合管
の製造方法の改良に関し、より詳しくはテルミツ
ト反応における爆発的反応を解消し、管軸方向に
安定した速度で反応を進行させ、以つて安定した
良質の複合管を得るための製造方法に関する。
（従来の技術）
母管内面にセラミツクス層を被覆形成せしめて
なる複合管は、セラミツクス層が耐熱性、耐摩耗
性、耐食性等に良好な特性を発揮するため、各種
流体の輸送管や工業用配管部材として広汎な適用
用途を有している。
なる複合管は、セラミツクス層が耐熱性、耐摩耗
性、耐食性等に良好な特性を発揮するため、各種
流体の輸送管や工業用配管部材として広汎な適用
用途を有している。
この種複合管の製造手段としては、例えば特公
昭57−40219号公報、特公昭59−27747号公報等に
記載の発明の如く、遠心力とテルミツト反応を利
用するいわゆる遠心テルミツト法が提起されてい
る。
昭57−40219号公報、特公昭59−27747号公報等に
記載の発明の如く、遠心力とテルミツト反応を利
用するいわゆる遠心テルミツト法が提起されてい
る。
この遠心テルミツト方法の内容は、例えばアル
ミニウム−酸化鉄系のテルミツト反応を利用し
て、鋼管のような鉄または鉄合金製円筒管の内面
にアルミナ（Al2O3）のセラミツクス層を一体に
被覆するものについて装置と共に概説すると、第
４図に例示するように、高速回転可能な金枠１の
内面に、図示省略してあるが金属製円筒管の焼付
き防止及び製品取出時の抵抗減を図るための離型
剤を予めコーテイングして置き、金枠１の内径よ
り若干小径の外径を持つ金属製円筒管、即ち母管
２を内嵌状に挿入し、母管２の軸方向両端は金枠
１側に固定されるバンド（押え蓋）３を接支さ
せ、母管２内のアルミニウム（Al）と酸化鉄
（Fe2O3またはFe3O4）の各粉末あるいは粒子によ
る一定比率の混合物から成るテルミツト剤４を、
バンド中心孔を介して散布装填し、これを金枠１
の高速回転による遠心力場内で着火して既知のテ
ルミツト反応を誘起させ、この発熱反応により生
成される溶融金属（Fe）と溶融セラミツクス
（Al2O3）とを比重分離し、母管２の内面に金属
層を介してセラミツクス層を一体に被覆形成する
のである。この方法はアルミニウム−酸化鉄系の
みならず、各種の強還元性元素と金属酸化物とか
ら成るテルミツト反応系に適用可能であり、テル
ミツト剤４の装填量を調整することにより、各種
金属製円筒管の内面に所望厚さのもとに各種のセ
ラミツクス層を容易に形成でき、かつコーテイン
グ層は同時に生成される金属層の媒介によつて円
筒管内面に高い密着状態で結合される利点があ
り、またその装置は既に明らかなように遠心力鋳
造装置を好適に利用でき、生産性も良好である。
ミニウム−酸化鉄系のテルミツト反応を利用し
て、鋼管のような鉄または鉄合金製円筒管の内面
にアルミナ（Al2O3）のセラミツクス層を一体に
被覆するものについて装置と共に概説すると、第
４図に例示するように、高速回転可能な金枠１の
内面に、図示省略してあるが金属製円筒管の焼付
き防止及び製品取出時の抵抗減を図るための離型
剤を予めコーテイングして置き、金枠１の内径よ
り若干小径の外径を持つ金属製円筒管、即ち母管
２を内嵌状に挿入し、母管２の軸方向両端は金枠
１側に固定されるバンド（押え蓋）３を接支さ
せ、母管２内のアルミニウム（Al）と酸化鉄
（Fe2O3またはFe3O4）の各粉末あるいは粒子によ
る一定比率の混合物から成るテルミツト剤４を、
バンド中心孔を介して散布装填し、これを金枠１
の高速回転による遠心力場内で着火して既知のテ
ルミツト反応を誘起させ、この発熱反応により生
成される溶融金属（Fe）と溶融セラミツクス
（Al2O3）とを比重分離し、母管２の内面に金属
層を介してセラミツクス層を一体に被覆形成する
のである。この方法はアルミニウム−酸化鉄系の
みならず、各種の強還元性元素と金属酸化物とか
ら成るテルミツト反応系に適用可能であり、テル
ミツト剤４の装填量を調整することにより、各種
金属製円筒管の内面に所望厚さのもとに各種のセ
ラミツクス層を容易に形成でき、かつコーテイン
グ層は同時に生成される金属層の媒介によつて円
筒管内面に高い密着状態で結合される利点があ
り、またその装置は既に明らかなように遠心力鋳
造装置を好適に利用でき、生産性も良好である。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら従来の遠心テルミツト法におい
て、以下の点において問題点が生じる。
て、以下の点において問題点が生じる。
管内のような閉塞系で、このテルミツト反応を
誘起すると、着火点がたとえ１点であつても、し
ばらくの時間（管サイズやテルミツト剤の種類、
量によつて異なるが、通常数秒〜数10秒）経過
後、反応が爆発的に管内全面に伝播する。
誘起すると、着火点がたとえ１点であつても、し
ばらくの時間（管サイズやテルミツト剤の種類、
量によつて異なるが、通常数秒〜数10秒）経過
後、反応が爆発的に管内全面に伝播する。
この現象を更に詳しく説明すると、端部の一箇
所で着火、反応をスタートさせると、燃焼帯が拡
がるとともにその近傍の空気温度が上昇し、その
うちテルミツト剤の着火温度を越え、また反応中
心部では沸騰現象による溶湯（溶融生成物）の飛
散を伴い、これらが着火源となつて周囲に反応が
拡がる。一旦反応が拡がると、以降は爆発的（指
数関数的）に反応の輪が拡大し、その時の反応の
伝播速度は数ｍ／秒から10数ｍ／秒にも達する。
所で着火、反応をスタートさせると、燃焼帯が拡
がるとともにその近傍の空気温度が上昇し、その
うちテルミツト剤の着火温度を越え、また反応中
心部では沸騰現象による溶湯（溶融生成物）の飛
散を伴い、これらが着火源となつて周囲に反応が
拡がる。一旦反応が拡がると、以降は爆発的（指
数関数的）に反応の輪が拡大し、その時の反応の
伝播速度は数ｍ／秒から10数ｍ／秒にも達する。
この爆発的反応により管内空気が急膨張し、テ
ルミツト剤や溶融生成物の洩れを防ぐために、金
枠１の両端に固定されたバンド３，３の開口部よ
り高速気流となつて流出する。このさい管長が長
い場合、特に小径管にあつては、母管内の原料粉
体や溶融生成物がこの高速気流にのつて同開口部
より大量に吹出し、所定の層厚の確保ができない
か、あるいは管長中央部付近が薄層化し圧縮割れ
が生じ易くなるといつた問題が生じ、従つて安定
した製品づくりを阻害する要因となり、また安全
衛生面でも問題視されていた。
ルミツト剤や溶融生成物の洩れを防ぐために、金
枠１の両端に固定されたバンド３，３の開口部よ
り高速気流となつて流出する。このさい管長が長
い場合、特に小径管にあつては、母管内の原料粉
体や溶融生成物がこの高速気流にのつて同開口部
より大量に吹出し、所定の層厚の確保ができない
か、あるいは管長中央部付近が薄層化し圧縮割れ
が生じ易くなるといつた問題が生じ、従つて安定
した製品づくりを阻害する要因となり、また安全
衛生面でも問題視されていた。
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記の従来の問題点を解決し、もつて
爆発的反応を解消し、管軸方向に安定した速度で
反応を進行させる、即ち固液伝播（溶融物の熱に
より隣接するテルミツト剤が順次反応してゆく形
態）を実現するために、母管内にテルミツト剤を
装填し、遠心力場内で該テルミツト剤層に点火し
てテルミツト反応を行わせることにより、前記母
管内面にテルミツト反応により生成された金属層
及びセラミツクス層を一体に被覆形成した複合管
の製造方法において、前記テルミツト剤層の内面
を略密着状態の燃焼性膜材料で被覆してテルミツ
ト反応を行う製造方法を採用したものである。
爆発的反応を解消し、管軸方向に安定した速度で
反応を進行させる、即ち固液伝播（溶融物の熱に
より隣接するテルミツト剤が順次反応してゆく形
態）を実現するために、母管内にテルミツト剤を
装填し、遠心力場内で該テルミツト剤層に点火し
てテルミツト反応を行わせることにより、前記母
管内面にテルミツト反応により生成された金属層
及びセラミツクス層を一体に被覆形成した複合管
の製造方法において、前記テルミツト剤層の内面
を略密着状態の燃焼性膜材料で被覆してテルミツ
ト反応を行う製造方法を採用したものである。
（作 用）
遠心力場内で母管２の一端における燃焼性膜材
料（以下燃焼膜という）５の被覆されていない着
火帯６に点火して反応をスタートすると、前記着
火帯６で先ず反応が円周方向に拡がり、以後この
燃焼リングが管軸方向に移動する所謂固液伝播反
応パターンを呈し、原料であるテルミツト剤４の
飛散や溶湯の波動が全くない穏やかな反応状態を
呈する。
料（以下燃焼膜という）５の被覆されていない着
火帯６に点火して反応をスタートすると、前記着
火帯６で先ず反応が円周方向に拡がり、以後この
燃焼リングが管軸方向に移動する所謂固液伝播反
応パターンを呈し、原料であるテルミツト剤４の
飛散や溶湯の波動が全くない穏やかな反応状態を
呈する。
（実施例）
第１図は本発明方法の１実施例を示す説明図で
ある。同図において１は金枠、２は金枠１に内嵌
状に挿入された金属製円筒管、すなわち母管であ
り、３，３は母管２の軸方向両端に金枠１側に固
定されたバンドである。４は母管２の内面に散布
されたテルミツト剤である。本発明は前記テルミ
ツト剤層４の内面を、この内面に略密着状態（可
成りルーズで良い）の燃焼膜５で被覆するのであ
る。このさい前記燃焼膜５の素材は燃焼性に富む
が燃焼温度はテルミツト剤４の着火温度以下でガ
スの発生がなく、また生成セラミツクスの外観、
組成に悪影響を与えないものでなければならな
い。これを満足する最も安価な材料として紙材料
が例示できる。紙は燃焼すると灰化し、空中に浮
上し易くなるので、第２図に示すように一方の開
口端に吸引排気装置（同図の７は吸引フード、８
は集じん機を示す）を設けておくと、灰化したも
のを次々排出することが可能となり、生成物内へ
の侵入や表面へ付着することがないので、セラミ
ツクス層に悪影響を与えることは全くない。燃焼
膜としては繊維布や樹脂等もあるが、装着のむつ
かしさやガス発生があり、紙材に比べると適合性
は劣る。しかし本発明ではこれが紙材に限定され
ないことは勿論である。
ある。同図において１は金枠、２は金枠１に内嵌
状に挿入された金属製円筒管、すなわち母管であ
り、３，３は母管２の軸方向両端に金枠１側に固
定されたバンドである。４は母管２の内面に散布
されたテルミツト剤である。本発明は前記テルミ
ツト剤層４の内面を、この内面に略密着状態（可
成りルーズで良い）の燃焼膜５で被覆するのであ
る。このさい前記燃焼膜５の素材は燃焼性に富む
が燃焼温度はテルミツト剤４の着火温度以下でガ
スの発生がなく、また生成セラミツクスの外観、
組成に悪影響を与えないものでなければならな
い。これを満足する最も安価な材料として紙材料
が例示できる。紙は燃焼すると灰化し、空中に浮
上し易くなるので、第２図に示すように一方の開
口端に吸引排気装置（同図の７は吸引フード、８
は集じん機を示す）を設けておくと、灰化したも
のを次々排出することが可能となり、生成物内へ
の侵入や表面へ付着することがないので、セラミ
ツクス層に悪影響を与えることは全くない。燃焼
膜としては繊維布や樹脂等もあるが、装着のむつ
かしさやガス発生があり、紙材に比べると適合性
は劣る。しかし本発明ではこれが紙材に限定され
ないことは勿論である。
なお、燃焼膜５の装着の好適な手段を説明す
る。遠心力によつてテルミツト剤４の微粉末は押
し固められ、遠心力を開放しても自己保持力で保
形している。従つて燃焼膜である紙管５は第３図
に示すように一部重合させた状態で筒状に巻いた
ものを用い、金枠１のバンド３の開口部を通過す
る状態に小径に縮めておき、通過後紙管５の弾力
性で拡径するようにすることにより、該紙管５は
テルミツト剤層４の表面に略密着状態に被覆させ
る。この被覆状態は第１図に示す如くである。紙
管５とテルミツト剤層４表面との隙間は少ない方
が好ましいが、10mm以下程度であれば特に問題は
ない。また紙管５は余り容易に燃焼飛散するもの
でない方が良いので、1.5mm〜0.3mm、好ましくは
0.5mm厚程度とするのが好適である。
る。遠心力によつてテルミツト剤４の微粉末は押
し固められ、遠心力を開放しても自己保持力で保
形している。従つて燃焼膜である紙管５は第３図
に示すように一部重合させた状態で筒状に巻いた
ものを用い、金枠１のバンド３の開口部を通過す
る状態に小径に縮めておき、通過後紙管５の弾力
性で拡径するようにすることにより、該紙管５は
テルミツト剤層４の表面に略密着状態に被覆させ
る。この被覆状態は第１図に示す如くである。紙
管５とテルミツト剤層４表面との隙間は少ない方
が好ましいが、10mm以下程度であれば特に問題は
ない。また紙管５は余り容易に燃焼飛散するもの
でない方が良いので、1.5mm〜0.3mm、好ましくは
0.5mm厚程度とするのが好適である。
また、反応のスタートを容易にするため、燃焼
膜５の被覆されていない着火帯６を母管２の一端
のバンド３内側に奥行100mm以下程度を設け、テ
ルミツト剤４の露出部分を設けてある。
膜５の被覆されていない着火帯６を母管２の一端
のバンド３内側に奥行100mm以下程度を設け、テ
ルミツト剤４の露出部分を設けてある。
（発明の効果）
本発明によれば、テルミツト反応時における爆
発的反応を製品の形状、品質を害することなく回
避し、固液伝播反応パターンが得られるのであ
り、安定した良質の複合管が製造できる。
発的反応を製品の形状、品質を害することなく回
避し、固液伝播反応パターンが得られるのであ
り、安定した良質の複合管が製造できる。
このさい、本発明で使用する燃焼膜は安価であ
り、その装着も容易でコスト高を招来することな
く直ちに実施できるものとして優れている。
り、その装着も容易でコスト高を招来することな
く直ちに実施できるものとして優れている。
なお、冒頭で記載した爆発的反応だけを回避す
るのであれば、燃焼膜に代え不燃材、例えば薄肉
鋼管を使用することも考えられるが、質量のある
ものが、高速心場に置かれると、これが生成物表
面に張り付き、場合によつては転動し、生成物表
面を損傷すること、また3000℃を越える反応温度
に耐える適材は現実的に存在せず、低融点のもの
では一部が溶融して生成物中に混入あるいは表面
に付着することになる。従つて本発明では実施例
として例示した紙管等による燃焼膜が実用的な面
から優れたものである。
るのであれば、燃焼膜に代え不燃材、例えば薄肉
鋼管を使用することも考えられるが、質量のある
ものが、高速心場に置かれると、これが生成物表
面に張り付き、場合によつては転動し、生成物表
面を損傷すること、また3000℃を越える反応温度
に耐える適材は現実的に存在せず、低融点のもの
では一部が溶融して生成物中に混入あるいは表面
に付着することになる。従つて本発明では実施例
として例示した紙管等による燃焼膜が実用的な面
から優れたものである。
第１図は本発明方法の１実施例を示す説明図で
あり、第２図は同じく他の実施例を示す説明図、
第３図は燃焼膜の１例である紙管の実施例、第４
図は従来の方法の説明図である。 １……金枠、２……母管、３……バンド、４…
…テルミツト剤（テルミツト剤層）、５……燃焼
性膜材料（燃焼膜：紙管）、７……吸引フード、
８……集じん機。
あり、第２図は同じく他の実施例を示す説明図、
第３図は燃焼膜の１例である紙管の実施例、第４
図は従来の方法の説明図である。 １……金枠、２……母管、３……バンド、４…
…テルミツト剤（テルミツト剤層）、５……燃焼
性膜材料（燃焼膜：紙管）、７……吸引フード、
８……集じん機。
Claims (1)
- １ 母管内にテルミツト剤を装填し、遠心力場内
で該テルミツト剤層に点火してテルミツト反応を
行わせることにより、前記母管内面にテルミツト
反応により生成された金属層及びセラミツクス層
を一体に被覆形成した複合管の製造方法におい
て、前記テルミツト剤層の内面を略密着状態の燃
焼性膜材料で被覆してテルミツト反応を行うこと
を特徴とする複合管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7957485A JPS61238971A (ja) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | 複合管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7957485A JPS61238971A (ja) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | 複合管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61238971A JPS61238971A (ja) | 1986-10-24 |
| JPH0210869B2 true JPH0210869B2 (ja) | 1990-03-09 |
Family
ID=13693764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7957485A Granted JPS61238971A (ja) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | 複合管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61238971A (ja) |
-
1985
- 1985-04-15 JP JP7957485A patent/JPS61238971A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61238971A (ja) | 1986-10-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |