JPH0224660B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0224660B2 JPH0224660B2 JP59202768A JP20276884A JPH0224660B2 JP H0224660 B2 JPH0224660 B2 JP H0224660B2 JP 59202768 A JP59202768 A JP 59202768A JP 20276884 A JP20276884 A JP 20276884A JP H0224660 B2 JPH0224660 B2 JP H0224660B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermite
- agent
- metal
- reaction
- main
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、テルミツト反応を利用して母管内面
にセラミツク層を被覆形成する方法の改良に係
り、より詳しくは、テルミツト反応を促進すると
共に、セラミツクス層をより緻密化する方法に関
する。 （従来の技術） 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。 この種複合管の製造手段としては、従来種々の
方法が実施されてきているが、最近ではその好適
な製造手段として、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。すなわち、この方法は第１図に示すように、
母管１内に、例えばAlとFe2O3の如き金属還元剤
と金属酸化物との一定比率の混合物からなるテル
ミツト剤を装填しテルミツト剤層２を形成し、こ
れを高速回転による遠心力場内で着火して、(1)式
に例示する如きテルミツト反応を行わしめ、この
発熱反応により生成される溶融金属と溶融セラミ
ツクとを比重分離して、第２図に示すように母管
１の内面に金属層３を介して所望のセラミツクス
層４を被覆形成するものである。 Fe2O3＋2Al→Al2O3＋2Fe ＋199kcal／Al2O3モル ……(1) 前記金属酸化物と金属還元剤との混合比は、通
常理論混合比に調整されている。例えば、前記の
Fe2O3とAlとの例では、モル比で Fe2O3：Al＝１：２ であり、重量比では Fe2O3：Al＝2.959：１ である。 （発明が解決しようとする問題点） しかし、金属酸化物と金属還元剤との比を理論
混合比に調整すると、反応生成物の純度が低下す
る。例えば、前記テルミツト剤にFe2O3とAlとの
混合物を用いた場合、生成酸化物は、主として
Al2O3から成るがFeOを10wt％程度含有し、一方
生成金属は、主としてFeから成るがAlを5wt％
程度含有するものとなる。 そこで、Fe2O3との理論混合比を変え、重量比
で、Fe2O3：Al＝2.959以下：１とるようにAlを
過配合すると、テルミツト剤中の金属還元剤Al
の還元力が高まり、テルミツト反応が、(1)式の右
辺側により移行するように作用するのであるが、
生成セラミツクスの緻密さの改善には役立たな
い。 本発明は、斯る問題点に鑑み、テルミツト反応
を促進すると共に、生成セラミツクスを緻密化し
て、セラミツクスの品質を向上せしめた複合管の
製造方法を提供することを目的とする。 （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するためになされた本発明の製
造方法は、金属還元剤の粉末と金属酸化物の粉末
とからなるテルミツト主剤に、反応に関与しない
ケイ素化合物の粉末を添加混合した添加テルミツ
ト剤を母管内面に装填し、遠心力場内で該添加テ
ルミツト剤に着火し、テルミツト反応を行わせて
溶融金属及び溶融セラミツクスを生成させ、前記
母管内面に金属層を介してセラミツクス層を被覆
形成する方法において、 テルミツト主剤中の金属還元剤をAlとMgとで
構成し、かつ金属還元剤の配合量を金属酸化物の
還元に理論上要する量よりも多量に配合したこと
を発明の構成とするものでる。 （作 用） 上記手段によれば、テルミツト主剤中の金属還
元剤の配合量を金属酸化物の還元に理論上要する
量よりも多量に配合、すなわち過配合したので、
テルミツト主剤中の金属酸化物の還元作用が強め
られ、テルミツト反応が促進されて、テルミツト
主剤中の未反応金属酸化物乃至反応過程で生成す
る酸化数の減少した金属酸化物の残存が可及的に
減少され、生成セラミツクス中にこれらが含有さ
れるのを有効に防止できる。 また、過配合した金属還元剤をAlとMgとで構
成したので、テルミツト反応によりMgO−Al2O3
スピネル系セラミツクスを生成させることがで
き、これによつてセラミツクス層の酸性溶液に対
する耐食性を著しく向上させることができる。ま
た、添加テルミツト剤中のケイ素化合物により、
生成セラミツクスの緻密化が図られ、前記酸化物
の含有防止と相まつて、セラミツクスの品質向上
を図ることができる。 （実施例） 以下、本発明の実施例につき詳述する。 本発明において使用される添加テルミツト剤
は、テルミツト反応の主体をなすテルミツト主剤
に反応に関与しないケイ素化合物の粉末を添加混
合したものである。 前記テルミツト主剤はAlとMgとで構成された
金属還元剤とFe2O3、Fe3O4、Cr2O3、NiO、
MnO2、CoO、CuO、SnO2等の金属酸化物との
混合粉末であつて、金属還元剤の配合は金属酸化
物に対して過配合されている。一般的には、Al
は金属酸化物の還元に対して理論上必要とされる
配合量とされ、Mgが過配合分とされる。 Mgは、金属還元剤として知られるSiより酸化
性が高いので、金属酸化物として鉄系のものを用
いた場合、未還元のFeOを減少させるのに効果的
である。Mgは、添加テルミツト剤において重量
％で15％以下の添加が有効であるが、３〜５％で
十分であり、３〜５％の添加でFeOを３〜４％に
低減できる。但し、Mgは、酸化するとMgOとな
り、セラミツクスの組成の一部となる。MgOの
セラミツクス中の含有量は、Mgの添加量に比例
し、例えば３〜５％のMgの添加により７〜10％
MgOの組成となる。また、MgOは、Al2O3中に
含まれるとMgOが８％以上ではα−Al2O3と
MgO−Al2O3との共晶組織とならず、白色の
MgO−Al2O3スピネル系セラミツクスになる。そ
れ故、物性面ではMgO−Al2O3スピネル系セラミ
ツクスの性質を示し、α−Al2O3主体のセラミツ
クスに比べ、硬度1000Hv、曲げ強度1200Kg／cm2
程度とやや軟らかいセラミツクスとなるが、酸性
溶液に対する耐久性は優れ、従来のセラミツクス
の５倍程度、前記Si添加のセラミツクスの２倍程
度と極めて良好になる。 テルミツト主剤には、テルミツト反応に関与し
ないSiO2、Si3N4、SiC等のケイ素化合物が添加
される。これらの化合物は、溶融セラミツクスの
流動性を下げ、セラミツクスを緻密化する作用を
有する。しかし、多量の添加は、反応熱を過度に
奪い、テルミツト反応を抑止するように作用する
ため好ましくない。SiO2の場合、添加量は、添
加テルミツト剤において重量％で20％以下でよ
く、２〜８％で最良の効果が得られる。 本発明に適用する母管としては、テルミツト反
応に耐えるものであれば、鋼管等の金属製管に限
らずコンクリート管等の非金属管であつてもよ
い。 次により具体的な実施例を掲げて説明する。 (1) 下記に示した母管（鋼管）の内面に第１表の
添加テルミツト剤を装填し、母管を下記に示し
た回転数で回転した後、添加テルミツト剤に着
火してテルミツト反応を生じさせた。尚、No.１
は実施例、No.２および３は比較例である。ま
た、No.３は母管内面にまずSiO2を散布した後、
その上にテルミツト主剤の装填としたものであ
り、他のものは各成分を一括して添加混合した
添加テルミツト剤を母管内面に散布したもので
ある。 Γ母管サイズ（mm） 外径101.6×4.2t×250 Γ母管回転数（rpm） No.１ ：1600 No.２，３：1500
にセラミツク層を被覆形成する方法の改良に係
り、より詳しくは、テルミツト反応を促進すると
共に、セラミツクス層をより緻密化する方法に関
する。 （従来の技術） 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。 この種複合管の製造手段としては、従来種々の
方法が実施されてきているが、最近ではその好適
な製造手段として、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。すなわち、この方法は第１図に示すように、
母管１内に、例えばAlとFe2O3の如き金属還元剤
と金属酸化物との一定比率の混合物からなるテル
ミツト剤を装填しテルミツト剤層２を形成し、こ
れを高速回転による遠心力場内で着火して、(1)式
に例示する如きテルミツト反応を行わしめ、この
発熱反応により生成される溶融金属と溶融セラミ
ツクとを比重分離して、第２図に示すように母管
１の内面に金属層３を介して所望のセラミツクス
層４を被覆形成するものである。 Fe2O3＋2Al→Al2O3＋2Fe ＋199kcal／Al2O3モル ……(1) 前記金属酸化物と金属還元剤との混合比は、通
常理論混合比に調整されている。例えば、前記の
Fe2O3とAlとの例では、モル比で Fe2O3：Al＝１：２ であり、重量比では Fe2O3：Al＝2.959：１ である。 （発明が解決しようとする問題点） しかし、金属酸化物と金属還元剤との比を理論
混合比に調整すると、反応生成物の純度が低下す
る。例えば、前記テルミツト剤にFe2O3とAlとの
混合物を用いた場合、生成酸化物は、主として
Al2O3から成るがFeOを10wt％程度含有し、一方
生成金属は、主としてFeから成るがAlを5wt％
程度含有するものとなる。 そこで、Fe2O3との理論混合比を変え、重量比
で、Fe2O3：Al＝2.959以下：１とるようにAlを
過配合すると、テルミツト剤中の金属還元剤Al
の還元力が高まり、テルミツト反応が、(1)式の右
辺側により移行するように作用するのであるが、
生成セラミツクスの緻密さの改善には役立たな
い。 本発明は、斯る問題点に鑑み、テルミツト反応
を促進すると共に、生成セラミツクスを緻密化し
て、セラミツクスの品質を向上せしめた複合管の
製造方法を提供することを目的とする。 （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するためになされた本発明の製
造方法は、金属還元剤の粉末と金属酸化物の粉末
とからなるテルミツト主剤に、反応に関与しない
ケイ素化合物の粉末を添加混合した添加テルミツ
ト剤を母管内面に装填し、遠心力場内で該添加テ
ルミツト剤に着火し、テルミツト反応を行わせて
溶融金属及び溶融セラミツクスを生成させ、前記
母管内面に金属層を介してセラミツクス層を被覆
形成する方法において、 テルミツト主剤中の金属還元剤をAlとMgとで
構成し、かつ金属還元剤の配合量を金属酸化物の
還元に理論上要する量よりも多量に配合したこと
を発明の構成とするものでる。 （作 用） 上記手段によれば、テルミツト主剤中の金属還
元剤の配合量を金属酸化物の還元に理論上要する
量よりも多量に配合、すなわち過配合したので、
テルミツト主剤中の金属酸化物の還元作用が強め
られ、テルミツト反応が促進されて、テルミツト
主剤中の未反応金属酸化物乃至反応過程で生成す
る酸化数の減少した金属酸化物の残存が可及的に
減少され、生成セラミツクス中にこれらが含有さ
れるのを有効に防止できる。 また、過配合した金属還元剤をAlとMgとで構
成したので、テルミツト反応によりMgO−Al2O3
スピネル系セラミツクスを生成させることがで
き、これによつてセラミツクス層の酸性溶液に対
する耐食性を著しく向上させることができる。ま
た、添加テルミツト剤中のケイ素化合物により、
生成セラミツクスの緻密化が図られ、前記酸化物
の含有防止と相まつて、セラミツクスの品質向上
を図ることができる。 （実施例） 以下、本発明の実施例につき詳述する。 本発明において使用される添加テルミツト剤
は、テルミツト反応の主体をなすテルミツト主剤
に反応に関与しないケイ素化合物の粉末を添加混
合したものである。 前記テルミツト主剤はAlとMgとで構成された
金属還元剤とFe2O3、Fe3O4、Cr2O3、NiO、
MnO2、CoO、CuO、SnO2等の金属酸化物との
混合粉末であつて、金属還元剤の配合は金属酸化
物に対して過配合されている。一般的には、Al
は金属酸化物の還元に対して理論上必要とされる
配合量とされ、Mgが過配合分とされる。 Mgは、金属還元剤として知られるSiより酸化
性が高いので、金属酸化物として鉄系のものを用
いた場合、未還元のFeOを減少させるのに効果的
である。Mgは、添加テルミツト剤において重量
％で15％以下の添加が有効であるが、３〜５％で
十分であり、３〜５％の添加でFeOを３〜４％に
低減できる。但し、Mgは、酸化するとMgOとな
り、セラミツクスの組成の一部となる。MgOの
セラミツクス中の含有量は、Mgの添加量に比例
し、例えば３〜５％のMgの添加により７〜10％
MgOの組成となる。また、MgOは、Al2O3中に
含まれるとMgOが８％以上ではα−Al2O3と
MgO−Al2O3との共晶組織とならず、白色の
MgO−Al2O3スピネル系セラミツクスになる。そ
れ故、物性面ではMgO−Al2O3スピネル系セラミ
ツクスの性質を示し、α−Al2O3主体のセラミツ
クスに比べ、硬度1000Hv、曲げ強度1200Kg／cm2
程度とやや軟らかいセラミツクスとなるが、酸性
溶液に対する耐久性は優れ、従来のセラミツクス
の５倍程度、前記Si添加のセラミツクスの２倍程
度と極めて良好になる。 テルミツト主剤には、テルミツト反応に関与し
ないSiO2、Si3N4、SiC等のケイ素化合物が添加
される。これらの化合物は、溶融セラミツクスの
流動性を下げ、セラミツクスを緻密化する作用を
有する。しかし、多量の添加は、反応熱を過度に
奪い、テルミツト反応を抑止するように作用する
ため好ましくない。SiO2の場合、添加量は、添
加テルミツト剤において重量％で20％以下でよ
く、２〜８％で最良の効果が得られる。 本発明に適用する母管としては、テルミツト反
応に耐えるものであれば、鋼管等の金属製管に限
らずコンクリート管等の非金属管であつてもよ
い。 次により具体的な実施例を掲げて説明する。 (1) 下記に示した母管（鋼管）の内面に第１表の
添加テルミツト剤を装填し、母管を下記に示し
た回転数で回転した後、添加テルミツト剤に着
火してテルミツト反応を生じさせた。尚、No.１
は実施例、No.２および３は比較例である。ま
た、No.３は母管内面にまずSiO2を散布した後、
その上にテルミツト主剤の装填としたものであ
り、他のものは各成分を一括して添加混合した
添加テルミツト剤を母管内面に散布したもので
ある。 Γ母管サイズ（mm） 外径101.6×4.2t×250 Γ母管回転数（rpm） No.１ ：1600 No.２，３：1500
【表】
る。
(2) 反応終了後、母管内面に金属層を介して第２
表のセラミツクス層がライニングされていた。
同表において、結晶相はＸ線回折により同定し
たものである。尚、金属層の厚さはいずれも２
mm程度であつた。
(2) 反応終了後、母管内面に金属層を介して第２
表のセラミツクス層がライニングされていた。
同表において、結晶相はＸ線回折により同定し
たものである。尚、金属層の厚さはいずれも２
mm程度であつた。
【表】
【表】
(3) 得られたセラミツクス層を用いて、80℃の10
％H2SO4溶液に浸漬して耐食性を調べた。比
較のため、従来例としてAlとFe2O3とを理論配
合比としたテルミツト剤を用いて製作した複合
管のセラミツクス層についても耐食性を調べ
た。耐食性は腐食減量を測定することにより判
定した。 その結果を下記第３表に示す。データ値は従
来例の減量を100としたときの指数であり、小
さい値ほど耐食性は良好である。同表より、実
施例に係るNo.１は、結晶相が主としてMgO−
Al2O3スピネルであるため、他のものに比べて
耐食性が極めて良好であることが確認された。
％H2SO4溶液に浸漬して耐食性を調べた。比
較のため、従来例としてAlとFe2O3とを理論配
合比としたテルミツト剤を用いて製作した複合
管のセラミツクス層についても耐食性を調べ
た。耐食性は腐食減量を測定することにより判
定した。 その結果を下記第３表に示す。データ値は従
来例の減量を100としたときの指数であり、小
さい値ほど耐食性は良好である。同表より、実
施例に係るNo.１は、結晶相が主としてMgO−
Al2O3スピネルであるため、他のものに比べて
耐食性が極めて良好であることが確認された。
【表】
（発明の効果）
以上説明した通り、本発明によれば、金属酸化
物の配合量に対して金属還元剤を過配合としたテ
ルミツト主剤にケイ素化合物を添加混合した添加
テルミツト剤を用いるので、テルミツト反応を促
進させることができ、未反応乃至反応中間酸化物
の残存を可及的に減少させると共に、セラミツク
スを緻密化することにより、母管にライニングさ
せるセラミツクスの品質を著しく向上させること
ができる。更に、本発明においては、テルミツト
主剤中の金属還元剤をAlとMgとで構成したの
で、テルミツト反応によりMgO−Al2O3スピネル
系セラミツクスを生成させることができ、これに
よつてセラミツクス層の酸性溶液に対する耐食性
を著しく向上させることができる。
物の配合量に対して金属還元剤を過配合としたテ
ルミツト主剤にケイ素化合物を添加混合した添加
テルミツト剤を用いるので、テルミツト反応を促
進させることができ、未反応乃至反応中間酸化物
の残存を可及的に減少させると共に、セラミツク
スを緻密化することにより、母管にライニングさ
せるセラミツクスの品質を著しく向上させること
ができる。更に、本発明においては、テルミツト
主剤中の金属還元剤をAlとMgとで構成したの
で、テルミツト反応によりMgO−Al2O3スピネル
系セラミツクスを生成させることができ、これに
よつてセラミツクス層の酸性溶液に対する耐食性
を著しく向上させることができる。
第１図は遠心テルミツト法の製造工程における
母管の断面図であり、テルミツト剤（本発明にお
いては、添加テルミツト剤）層が形成された状態
を示し、第２図は本発明の製造目的である複合管
の断面図であり、金属層を介してセラミツクス層
が被覆形成されたものを示す。 １……母管、２……テルミツト剤層、３……金
属層、４……セラミツクス層。
母管の断面図であり、テルミツト剤（本発明にお
いては、添加テルミツト剤）層が形成された状態
を示し、第２図は本発明の製造目的である複合管
の断面図であり、金属層を介してセラミツクス層
が被覆形成されたものを示す。 １……母管、２……テルミツト剤層、３……金
属層、４……セラミツクス層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属還元剤の粉末と金属酸化物の粉末とから
なるテルミツト主剤に、反応に関与しないケイ素
化合物の粉末を添加混合した添加テルミツト剤を
母管内面に装填し、遠心力場内で該添加テルミツ
ト剤に着火し、テルミツト反応を行わせて溶融金
属及び溶融セラミツクスを生成させ、前記母管内
面に金属層を介してセラミツクス層を被覆形成す
る方法において、 テルミツト主剤中の金属還元剤をAlとMgとで
構成し、かつ金属還元剤の配合量を金属酸化物の
還元に理論上要する量よりも多量に配合したこと
を特徴とする複合管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20276884A JPS6178633A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 複合管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20276884A JPS6178633A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 複合管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6178633A JPS6178633A (ja) | 1986-04-22 |
| JPH0224660B2 true JPH0224660B2 (ja) | 1990-05-30 |
Family
ID=16462845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20276884A Granted JPS6178633A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 複合管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6178633A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1329345C (zh) * | 2005-11-10 | 2007-08-01 | 北京科技大学 | 一种用于自蔓延高温合成制备陶瓷内衬钢管的添加剂 |
| JP6181843B1 (ja) * | 2016-12-15 | 2017-08-16 | ファイアーランス工業株式会社 | 酸素ランス用ランスパイプ |
| NL2023226B1 (en) * | 2019-05-28 | 2020-12-07 | Advanced Mat Solutions B V | Composition for producing corrosion resistant alloy clad metal pipes |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56150190A (en) * | 1980-01-16 | 1981-11-20 | Agency Of Ind Science & Technol | Preparation of composite material by thermite reaction |
-
1984
- 1984-09-26 JP JP20276884A patent/JPS6178633A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6178633A (ja) | 1986-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO1990013526A1 (fr) | Materiau refractaire | |
| US3329516A (en) | Binding agent for refractories and its manufacture | |
| JPH0224660B2 (ja) | ||
| JPS5934470B2 (ja) | 複合構造管の製造法 | |
| EP0178155A2 (en) | Corrosion resistant refractory coating | |
| JPS6020881B2 (ja) | 酸化物焼結磁石 | |
| JPS5934469B2 (ja) | 複合構造管の製造法 | |
| JPH03501245A (ja) | 鋳造要素の被覆材料 | |
| JPH0216386B2 (ja) | ||
| JPS5935068A (ja) | 塩基性キヤスタブル | |
| US4781769A (en) | Separating-agent composition and method using same | |
| JPS6286173A (ja) | 複合管の製造方法 | |
| JPH0328255B2 (ja) | ||
| JP2994097B2 (ja) | 耐食性マグネシア・カーボン質れんが | |
| JPS5837171A (ja) | 粉末冶金用熱処理板 | |
| JPS59207870A (ja) | マグネシア・カ−ボンれんが | |
| JPH0363457B2 (ja) | ||
| JPH06240323A (ja) | 高炉出銑樋内張材 | |
| JPS6317265A (ja) | 高炉鋳床脱硅樋用耐火物 | |
| JPS63129061A (ja) | Ａｌ↓２Ｏ↓３−ＴｉＣ系複合焼結体及びその製造方法 | |
| JPS6048280B2 (ja) | 低水素系被覆ア−ク溶接棒の製造方法 | |
| JPH0210870B2 (ja) | ||
| JPS62119164A (ja) | 炭化珪素質煉瓦の製造法 | |
| JPH0534304B2 (ja) | ||
| JPS5930767A (ja) | 窒化珪素反応焼結体の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |