JPH022954B2 - - Google Patents
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Classifications
-
- 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
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
-
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Description
【発明の詳細な説明】
（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
にセラミツクス層を被覆形成する複合管の製造方
法の改良に係り、特に母管の軸方向に亘に均質な
セラミツクス層が形成される方法に関する。
にセラミツクス層を被覆形成する複合管の製造方
法の改良に係り、特に母管の軸方向に亘に均質な
セラミツクス層が形成される方法に関する。
（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
流体に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。
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
流体に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２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、下記
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
ミツクスとを比重分離して、第３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。
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２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、下記
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
ミツクスとを比重分離して、第３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
遠心テルミツト法を利用して管内に良質のセラ
ミツクス層を得ようとする場合、使用するテルミ
ツト剤の純度、粒度が重要なフアクターになる。
即ち、テルミツト反応による溶融生成物は、凝固
に至るまでに完全に比重分離がなされ、かつ分離
された各層内で脱気が十分に行えるだけの熱量を
層全体にわたつて確保できなければならないから
である。
ミツクス層を得ようとする場合、使用するテルミ
ツト剤の純度、粒度が重要なフアクターになる。
即ち、テルミツト反応による溶融生成物は、凝固
に至るまでに完全に比重分離がなされ、かつ分離
された各層内で脱気が十分に行えるだけの熱量を
層全体にわたつて確保できなければならないから
である。
叙上の条件を満足する材料、配合系を母管内に
装填し、部分着火によりテルミツト反応を行わせ
ると、ある時間経過（通常、数秒〜数十秒、例え
ば、母管内径93.2mm×長さ250mmの場合、５，６
秒。）後、爆発的に全域に反応が伝播し、管内に
溶融状態が瞬時につくり出される。この現象は、
管内空気を瞬時に数倍に膨張させることにより、
両端開口部より高速気流の噴出を伴う。この高速
気流は、一端の未反応のテルミツト剤を伴い、大
量の粉塵として排出され、また溶融金属及び溶融
セラミツクスの一部に波打ち現象をもたらし、時
に母管両端に装着された湯止め用のドーナツ板を
乗り越える場合もある。
装填し、部分着火によりテルミツト反応を行わせ
ると、ある時間経過（通常、数秒〜数十秒、例え
ば、母管内径93.2mm×長さ250mmの場合、５，６
秒。）後、爆発的に全域に反応が伝播し、管内に
溶融状態が瞬時につくり出される。この現象は、
管内空気を瞬時に数倍に膨張させることにより、
両端開口部より高速気流の噴出を伴う。この高速
気流は、一端の未反応のテルミツト剤を伴い、大
量の粉塵として排出され、また溶融金属及び溶融
セラミツクスの一部に波打ち現象をもたらし、時
に母管両端に装着された湯止め用のドーナツ板を
乗り越える場合もある。
（発明が解決しようとする問題点）
叙上のテルミツト剤の爆発的な燃焼は、安全衛
生上の問題のみならず、生成層の均一性が得られ
ない弊害をもたらす。即ち、粉塵、溶融物の飛出
しがあると、 設定層厚が確保できない。
生上の問題のみならず、生成層の均一性が得られ
ない弊害をもたらす。即ち、粉塵、溶融物の飛出
しがあると、 設定層厚が確保できない。
中央部が薄くなり両端部が厚くなる。
熱分布ムラを生じ凝固過程の割れ、管及び該
管を装着する遠心機金枠に曲がりが生じる。
管を装着する遠心機金枠に曲がりが生じる。
等の問題が生じる。
本発明は、斯かる問題点を解決するためになさ
れたものであり、テルミツト剤の爆発的な反応を
押さえると共に、軸方向に均質なセラミツクス層
を形成できる複合管の製造方法を提供することを
目的とする。
れたものであり、テルミツト剤の爆発的な反応を
押さえると共に、軸方向に均質なセラミツクス層
を形成できる複合管の製造方法を提供することを
目的とする。
（問題を解決するための手段）
叙上の目的を達成するため、次の手段を講じ
る。即ち、母管内面に、金属還元剤と金属酸化物
との混合物からなるテルミツト剤を装填してテル
ミツト剤層を形成せしめ、遠心力場内で該テルミ
ツト剤層に着火しテルミツト反応を行わせて、前
記母管内面にテルミツト反応により生成される金
属層及びセラミツクス層を被覆形成する方法にお
いて、前記テルミツト剤層の内面に薄層の安定化
合物層を形成する。
る。即ち、母管内面に、金属還元剤と金属酸化物
との混合物からなるテルミツト剤を装填してテル
ミツト剤層を形成せしめ、遠心力場内で該テルミ
ツト剤層に着火しテルミツト反応を行わせて、前
記母管内面にテルミツト反応により生成される金
属層及びセラミツクス層を被覆形成する方法にお
いて、前記テルミツト剤層の内面に薄層の安定化
合物層を形成する。
（作用）
上記手段によれば、テルミツト反応に関与する
テルミツト剤は、母管内面とテルミツト反応に関
与しない安定化合物層との間に挾装された状態と
なつているため、テルミツト剤の一部に着火され
ることにより生起したテルミツト反応は、その部
分から他の部分へ管軸方向に沿つて伝播する。こ
の反応伝播の形態は、穏やかな固液伝播であるの
で、従来のように爆発的な燃焼となるのを防止す
ることができる。
テルミツト剤は、母管内面とテルミツト反応に関
与しない安定化合物層との間に挾装された状態と
なつているため、テルミツト剤の一部に着火され
ることにより生起したテルミツト反応は、その部
分から他の部分へ管軸方向に沿つて伝播する。こ
の反応伝播の形態は、穏やかな固液伝播であるの
で、従来のように爆発的な燃焼となるのを防止す
ることができる。
（実施例）
次に実施例を掲げて説明する。
本発明に係る安定化合物の種類、量は、それが
テルミツト反応の生成により溶融した後、生成セ
ラミツクスに如何に作用するかで決定される。例
えば、SiO2の場合、一部がセラミツクス中に入
つてセラミツクスの緻密化を促進するのに寄与
し、またアルミナより比重が小さいため、かなり
の比率のものは表層に残留し、セラミツクス層の
内表面にガラス質層を形成する。その他のすべて
の安定化合物も適用可能であるが、セラミツクス
に与える影響（緻密度や反応生成物の特性等）を
先行調査した上で、また使用目的（耐熱性、耐摩
耗性等）に応じて、使用する化合物の種類、条件
を決定すべきである。尚、好適な安定化合物とし
てはSiO2，Al2O3，MgO，TiO2，ZrO2，B2O3，
CaO，Cr2O3、もしくは、これらをベースとし
た、酸化化合物（3Al2O3・2SiO2等）等を例示で
きる。
テルミツト反応の生成により溶融した後、生成セ
ラミツクスに如何に作用するかで決定される。例
えば、SiO2の場合、一部がセラミツクス中に入
つてセラミツクスの緻密化を促進するのに寄与
し、またアルミナより比重が小さいため、かなり
の比率のものは表層に残留し、セラミツクス層の
内表面にガラス質層を形成する。その他のすべて
の安定化合物も適用可能であるが、セラミツクス
に与える影響（緻密度や反応生成物の特性等）を
先行調査した上で、また使用目的（耐熱性、耐摩
耗性等）に応じて、使用する化合物の種類、条件
を決定すべきである。尚、好適な安定化合物とし
てはSiO2，Al2O3，MgO，TiO2，ZrO2，B2O3，
CaO，Cr2O3、もしくは、これらをベースとし
た、酸化化合物（3Al2O3・2SiO2等）等を例示で
きる。
該安定化合物は、第１図に示すように、所定の
テルミツト剤層２が形成された母管１を低速回転
させながら粉体用のスプレー装置等により、テル
ミツト反応着火部（通常、一方の管端付近）を除
いて、前記テルミツト剤層２の内表面に均一に散
布れ、安定化合物層５が形成される。
テルミツト剤層２が形成された母管１を低速回転
させながら粉体用のスプレー装置等により、テル
ミツト反応着火部（通常、一方の管端付近）を除
いて、前記テルミツト剤層２の内表面に均一に散
布れ、安定化合物層５が形成される。
該安定化合物層５の層厚は、使用する材料の種
類が化学反応系への関与の仕方に応じて決まるも
のであるが、通常１〜５mm程度の薄層でよい。
類が化学反応系への関与の仕方に応じて決まるも
のであるが、通常１〜５mm程度の薄層でよい。
その後、安定化合物層５が形成された母管１を
所定の回転数（100〜200G）に上げ、ガスバー
ナ、花火等を用いて、テルミツト剤が露出してい
る着火部に点火する。この点火により、テルミツ
ト反応を生起するが、この場合、反応は固液伝播
により管軸方向に進行する。即ち、従来の爆発的
な燃焼とはならず、穏やかな反応形態が得られ
る。
所定の回転数（100〜200G）に上げ、ガスバー
ナ、花火等を用いて、テルミツト剤が露出してい
る着火部に点火する。この点火により、テルミツ
ト反応を生起するが、この場合、反応は固液伝播
により管軸方向に進行する。即ち、従来の爆発的
な燃焼とはならず、穏やかな反応形態が得られ
る。
ところで、前記安定化合物は、テルミツト反応
生成熱を吸収する様に作用するので、ややもする
と反応熱不足を起し、生成金属層とセラミツクス
層との分離が不充分となつたり、セラミツクスの
緻密さを欠く場合が生じる。このような問題を回
避するには、テルミツト本剤を活性の高い微粉末
とすればよく、また反応後、順次急速冷却される
のを避けるため、母管１の内面又は／及び外面を
断熱することも効果的である。例えば、外面側の
断熱方法として、母管の外面に断熱布、保温材を
巻付ける。断熱コーテイングをする、母管と該母
管を装着する遠心機金枠との間にライナ等を介し
て空気層を設ける等の方法がある。また、内面側
の断熱方法として、遠心機金枠内面とテルミツト
剤層との間に例えばSiO2層の如き安定化合物層
を形成しておき、反応−溶融直後の断熱効果を期
待する方法がある。
生成熱を吸収する様に作用するので、ややもする
と反応熱不足を起し、生成金属層とセラミツクス
層との分離が不充分となつたり、セラミツクスの
緻密さを欠く場合が生じる。このような問題を回
避するには、テルミツト本剤を活性の高い微粉末
とすればよく、また反応後、順次急速冷却される
のを避けるため、母管１の内面又は／及び外面を
断熱することも効果的である。例えば、外面側の
断熱方法として、母管の外面に断熱布、保温材を
巻付ける。断熱コーテイングをする、母管と該母
管を装着する遠心機金枠との間にライナ等を介し
て空気層を設ける等の方法がある。また、内面側
の断熱方法として、遠心機金枠内面とテルミツト
剤層との間に例えばSiO2層の如き安定化合物層
を形成しておき、反応−溶融直後の断熱効果を期
待する方法がある。
尚、本発明に使用する母管１としては、鋼管、
非鉄金属管に限らず、コンクリート管、モルタル
管等の非金属管でもよい。
非鉄金属管に限らず、コンクリート管、モルタル
管等の非金属管でもよい。
次により具体的な製造実施例を掲げて説明す
る。
る。
＜製造実施例 １＞
(1) 下記の母管内面に、下記のテルミツト剤を装
填し、その内面にSiO2（325メツシユ通過の粉
粒体）を100ｇ（層厚約１mm）を散布し、SiO2
層を形成した。
填し、その内面にSiO2（325メツシユ通過の粉
粒体）を100ｇ（層厚約１mm）を散布し、SiO2
層を形成した。
母管：内径93.2mm×長さ250mmの鋼管
テルミツト剤：325メツシユ通過のFe2O31345
ｇと100〜200メツシユのAl455ｇとの混
合物 (2) 母管を1400r.p.mにしたところで、テルミツ
ト剤に着火し、テルミツト反応を生起させた。
テルミツト反応は、穏やかに管軸方向に伝播し
（伝播速度：10mm／sec）爆発的な燃焼は起こら
なかつた。
ｇと100〜200メツシユのAl455ｇとの混
合物 (2) 母管を1400r.p.mにしたところで、テルミツ
ト剤に着火し、テルミツト反応を生起させた。
テルミツト反応は、穏やかに管軸方向に伝播し
（伝播速度：10mm／sec）爆発的な燃焼は起こら
なかつた。
(3) 反応終了後、気孔率６％の比較的緻密な
Al2O3セラミツクス層が金属層を介して母管内
面にライニングされた複合鋼管を得た。
Al2O3セラミツクス層が金属層を介して母管内
面にライニングされた複合鋼管を得た。
＜製造実施例 ２＞
(1) 母管外面を保温材（SiO2焼成体）で被包す
る外は、製造実施例１と同様の条件で複合鋼管
を製造した。
る外は、製造実施例１と同様の条件で複合鋼管
を製造した。
(2) テルミツト反応は、管軸方向に伝播する穏や
かなものであつた。
かなものであつた。
(3) 本製造実施例では、気孔率が３％の非常に緻
密なセラミツクスがライニングされており、保
温材の有効性が確認された。
密なセラミツクスがライニングされており、保
温材の有効性が確認された。
（発明の効果）
以上述べたように、本発明によれば、母管内面
に形成されたテルミツト剤層の内面に、薄層の安
定化合物層を形成したから、テルミツト剤層の一
部に着火することにより生起したテルミツト反応
は、爆発的な燃焼を伴わず管軸方向に穏やかに伝
播する。而して、溶融物の飛出しが確実に防止で
き、母管内面に全体に亘り、生成層が均質に被覆
形成された複合管を得ることができる。
に形成されたテルミツト剤層の内面に、薄層の安
定化合物層を形成したから、テルミツト剤層の一
部に着火することにより生起したテルミツト反応
は、爆発的な燃焼を伴わず管軸方向に穏やかに伝
播する。而して、溶融物の飛出しが確実に防止で
き、母管内面に全体に亘り、生成層が均質に被覆
形成された複合管を得ることができる。
第１図は本発明に係る製造工程における母管の
断面図であり、テルミツト剤層及び安定化合物層
が形成されたものを示し、第２図は従来の遠心テ
ルミツト法の製造工程における母管の断面図であ
り、テルミツト剤層のみが形成されたものを示
し、第３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、５……安定化合物
層。
断面図であり、テルミツト剤層及び安定化合物層
が形成されたものを示し、第２図は従来の遠心テ
ルミツト法の製造工程における母管の断面図であ
り、テルミツト剤層のみが形成されたものを示
し、第３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、５……安定化合物
層。
Claims (1)
- １ 母管内面に、金属還元剤と金属酸化物との混
合物からなるテルミツト剤を装填してテルミツト
剤層を形成せしめ、遠心力場内で該テルミツト剤
層に着火しテルミツト反応を行わせて、前記母管
内面にテルミツト反応により生成される金属層及
びセラミツクス層を被覆形成する方法において、
前記テルミツト剤層の内面に薄層の安定化合物層
を形成してなる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 |
|---|---|---|---|
| JP20276984A JPS6179776A (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 |
|---|---|---|---|
| JP20276984A JPS6179776A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 複合管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6179776A JPS6179776A (ja) | 1986-04-23 |
| JPH022954B2 true JPH022954B2 (ja) | 1990-01-19 |
Family
ID=16462863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20276984A Granted JPS6179776A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 複合管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6179776A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006284165A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-10-19 | Denso Corp | 排気ガス熱交換器 |
| JP4907251B2 (ja) * | 2006-07-26 | 2012-03-28 | フルタ電機株式会社 | エアブロー装置の放熱機構 |
| CN103276389B (zh) * | 2013-06-20 | 2016-08-17 | 山东大学 | 氧化铝与二硼化锆增强铝基原位复合材料及其制备方法 |
-
1984
- 1984-09-26 JP JP20276984A patent/JPS6179776A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6179776A (ja) | 1986-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |