JPH0240741B2 - Atsunikuseramitsukukooteinguhoho - Google Patents
AtsunikuseramitsukukooteinguhohoInfo
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- JPH0240741B2 JPH0240741B2 JP23378086A JP23378086A JPH0240741B2 JP H0240741 B2 JPH0240741 B2 JP H0240741B2 JP 23378086 A JP23378086 A JP 23378086A JP 23378086 A JP23378086 A JP 23378086A JP H0240741 B2 JPH0240741 B2 JP H0240741B2
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- Japan
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- reaction
- coating
- metal
- steel pipe
- wall
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Links
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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
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
- C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
- C23C24/103—Coating with metallic material, i.e. metals or metal alloys, optionally comprising hard particles, e.g. oxides, carbides or nitrides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Chemically Coating (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
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直管や曲
り管などの金属管状体の内壁あるいはコーテイン
グを必要とする金属表面に厚肉のセラミツク層を
簡単に形成する方法の改良に係わり、特に反応の
継続中に金属壁を外部より冷却しながら、コーテ
イング操作を少なくとも２回以上行いセラミツク
層をつなぎ合わせて長尺のコーテイングあるいは
コーテイング面の枝分かれを可能となる方法に関
するものである。
り管などの金属管状体の内壁あるいはコーテイン
グを必要とする金属表面に厚肉のセラミツク層を
簡単に形成する方法の改良に係わり、特に反応の
継続中に金属壁を外部より冷却しながら、コーテ
イング操作を少なくとも２回以上行いセラミツク
層をつなぎ合わせて長尺のコーテイングあるいは
コーテイング面の枝分かれを可能となる方法に関
するものである。
従来の技術
従来、各種流体の輸送管や配管あるいは化学反
応用管体などにおける耐食性、耐摩耗性、耐熱性
断熱性などを向上させるために、その内側にセラ
ミツク層を設けることが知られている。このよう
な管内壁にセラミツク層を設けるコーテイング手
段として従来種々の方法が実施されてきた。特に
最近ではその好適なコーテイング手段として、直
管や曲り管等の異形管、任意の曲率を持つた金属
表面にセラミツクコーテイングを可能とした方法
（特開昭61−76681号公報）が提案されている。
応用管体などにおける耐食性、耐摩耗性、耐熱性
断熱性などを向上させるために、その内側にセラ
ミツク層を設けることが知られている。このよう
な管内壁にセラミツク層を設けるコーテイング手
段として従来種々の方法が実施されてきた。特に
最近ではその好適なコーテイング手段として、直
管や曲り管等の異形管、任意の曲率を持つた金属
表面にセラミツクコーテイングを可能とした方法
（特開昭61−76681号公報）が提案されている。
発明が解決しようとする問題点
テルミツト反応によつて生じる融成物液面と金
属内壁面との間に厚肉セラミツク層を形成させる
方法において、セラミツク層は反応界面が降下す
る際に融成物が金属内壁面に接触した部分で凝固
することによつて形成される。この時同時に生成
する還元された金属はコーテイングには不要であ
り、そのため反応界面上に溶融した状態で蓄積し
ていく。その結果反応の降下とともに蓄積する金
属の量が多くなり反応界面を覆いつくすまで増加
すると良好なコーテイングは不可能になる。この
長さの限界は反応界面の大きさによつて異なるが
およそ20〜50cm程度である。したがつて長尺の金
属壁にコーテイングする必要がある時には通常前
記方法はそのまま用いることはできない。本発明
の目的は、テルミツト反応を利用して厚肉のセラ
ミツクコーテイングを行う前記方法において、長
尺の金属壁にコーテイングする方法を提供するこ
とを目的とする。
属内壁面との間に厚肉セラミツク層を形成させる
方法において、セラミツク層は反応界面が降下す
る際に融成物が金属内壁面に接触した部分で凝固
することによつて形成される。この時同時に生成
する還元された金属はコーテイングには不要であ
り、そのため反応界面上に溶融した状態で蓄積し
ていく。その結果反応の降下とともに蓄積する金
属の量が多くなり反応界面を覆いつくすまで増加
すると良好なコーテイングは不可能になる。この
長さの限界は反応界面の大きさによつて異なるが
およそ20〜50cm程度である。したがつて長尺の金
属壁にコーテイングする必要がある時には通常前
記方法はそのまま用いることはできない。本発明
の目的は、テルミツト反応を利用して厚肉のセラ
ミツクコーテイングを行う前記方法において、長
尺の金属壁にコーテイングする方法を提供するこ
とを目的とする。
問題点を解決するための手段
長尺の金属壁にコーテイングするために、まず
鋼管を用いてセラミツク層をつなげる実験を行つ
た。すなわち内径67mm、管長120mm、肉厚５mmの
配管用炭素鋼鋼管の半分だけにAl粉末59ｇと
Fe3O4粉末188ｇの混合物（テルミツト剤）を充
填した。次に充填した部分を下にして鋼管の内部
からニクロム線で着火した。反応は鋼管内をゆつ
くりと下降して下部に達すると余分な融成物は流
出した。冷却後、鋼管の半分にセラミツクスをコ
ーテイングしたものを得た。次に前記と同量のテ
ルミツト剤を鋼管のコーテイングしていない半分
に充填した。充填した部分を下にして鋼管の内部
からニクロム線で着火した。反応は鋼管内をゆつ
くりと下降して下部に達すると余分な融成物は流
出した。冷却後このようにしてコーテイング層を
つないだコーテイング管の内面を観察すると、中
央の部分ではセラミツクスが重なるように凝固し
ていて、表面は粗いがコーテイング層はよくつな
がつていた。しかしこのつなぎの部分から約10mm
離れたところでセラミツク層に大きな割れがつな
ぎの部分に平行に生じていた。この原因は鋼管壁
が加熱され膨張することによつて凝固したセラミ
ツク層を引つ張り、引つ張り破壊応力を超えたと
ころで割れが発生すると考えられる。
鋼管を用いてセラミツク層をつなげる実験を行つ
た。すなわち内径67mm、管長120mm、肉厚５mmの
配管用炭素鋼鋼管の半分だけにAl粉末59ｇと
Fe3O4粉末188ｇの混合物（テルミツト剤）を充
填した。次に充填した部分を下にして鋼管の内部
からニクロム線で着火した。反応は鋼管内をゆつ
くりと下降して下部に達すると余分な融成物は流
出した。冷却後、鋼管の半分にセラミツクスをコ
ーテイングしたものを得た。次に前記と同量のテ
ルミツト剤を鋼管のコーテイングしていない半分
に充填した。充填した部分を下にして鋼管の内部
からニクロム線で着火した。反応は鋼管内をゆつ
くりと下降して下部に達すると余分な融成物は流
出した。冷却後このようにしてコーテイング層を
つないだコーテイング管の内面を観察すると、中
央の部分ではセラミツクスが重なるように凝固し
ていて、表面は粗いがコーテイング層はよくつな
がつていた。しかしこのつなぎの部分から約10mm
離れたところでセラミツク層に大きな割れがつな
ぎの部分に平行に生じていた。この原因は鋼管壁
が加熱され膨張することによつて凝固したセラミ
ツク層を引つ張り、引つ張り破壊応力を超えたと
ころで割れが発生すると考えられる。
そこで次に、反応中に冷却用治具を用いて鋼管
壁の温度を上昇させないようにしながら前記と同
様の操作を行つた。冷却後コーテイング管の内面
を観察すると、中央のつなぎの部分ではセラミツ
クスが重なるように凝固していて、表面は粗いが
コーテイング層はよくつながつていた。また鋼管
を冷却しない場合に生じた割れは発生しなかつ
た。そこで、以上述べたセラミツク層をつなぐ方
法を用いて長尺の金属壁にコーテイングする研究
を鋭意行つた結果、コーテイングセラミツク層の
最下部で10mm程度テルミツト剤を重ねることによ
つて次々とセラミツク層をつなげられることが分
かり本発明をなすに至つた。つなぎの部分では上
部のセラミツク層の端が溶けた後にコーテイング
されていくので、現在のところ表面は粗いが、ピ
ンホール等の欠陥は見られない。
壁の温度を上昇させないようにしながら前記と同
様の操作を行つた。冷却後コーテイング管の内面
を観察すると、中央のつなぎの部分ではセラミツ
クスが重なるように凝固していて、表面は粗いが
コーテイング層はよくつながつていた。また鋼管
を冷却しない場合に生じた割れは発生しなかつ
た。そこで、以上述べたセラミツク層をつなぐ方
法を用いて長尺の金属壁にコーテイングする研究
を鋭意行つた結果、コーテイングセラミツク層の
最下部で10mm程度テルミツト剤を重ねることによ
つて次々とセラミツク層をつなげられることが分
かり本発明をなすに至つた。つなぎの部分では上
部のセラミツク層の端が溶けた後にコーテイング
されていくので、現在のところ表面は粗いが、ピ
ンホール等の欠陥は見られない。
発明の効果
本発明方法に従えば、反応の継続中に金属壁を
外部より冷却しながら、コーテイング操作を少な
くとも２回以上行いセラミツク層をつなぎ合わせ
ることにより金属管状体あるいは板状の長尺のコ
ーテイング、あるいはコーテイング面の枝分かれ
が可能となるため、本発明方法による改善は極め
て実用性に優れたものである。
外部より冷却しながら、コーテイング操作を少な
くとも２回以上行いセラミツク層をつなぎ合わせ
ることにより金属管状体あるいは板状の長尺のコ
ーテイング、あるいはコーテイング面の枝分かれ
が可能となるため、本発明方法による改善は極め
て実用性に優れたものである。
実施例
次に実施例によつて本発明を更に詳細に説明す
る。
る。
実施例 １
内径67mm、管長100mm、肉厚５mmの配管用炭素
鋼鋼管の管内に第１図に示すようなグラフアイト
製の受皿を入れ、その上部にAl粉末195ｇ、
Fe3O4粉末627ｇの混合物（テルミツト剤）を加
圧充填した。充填密度は1.2ｇ／cm3であり、した
がつて鋼管内に200mmの長さで充填されているこ
とになる。鋼管壁を外部から冷却治具で水冷しな
がらテルミツト剤の上部にニクロム線で着火し
た。反応はゆつくりと降下し下部に達すると余分
な融成物はグラフアイト製の受皿の中に落ちてた
まつた。冷却を待ちグラフアイト製の受皿を鋼管
内から取り出して内容物を捨てた後、再び前記と
同量のテルミツト剤を充填しグラフアイト製の受
皿を鋼管内に挿入して、鋼管を水冷しながらテル
ミツト剤の上部に着火した。以上の操作を繰り返
して管長1000mmのセラミツクコーテイングを完了
した。得られた長尺のコーテイング管はつなぎ部
分の表面が若干粗いことを徐けば短いコーテイン
グ管と相違するところはなかつた。
鋼鋼管の管内に第１図に示すようなグラフアイト
製の受皿を入れ、その上部にAl粉末195ｇ、
Fe3O4粉末627ｇの混合物（テルミツト剤）を加
圧充填した。充填密度は1.2ｇ／cm3であり、した
がつて鋼管内に200mmの長さで充填されているこ
とになる。鋼管壁を外部から冷却治具で水冷しな
がらテルミツト剤の上部にニクロム線で着火し
た。反応はゆつくりと降下し下部に達すると余分
な融成物はグラフアイト製の受皿の中に落ちてた
まつた。冷却を待ちグラフアイト製の受皿を鋼管
内から取り出して内容物を捨てた後、再び前記と
同量のテルミツト剤を充填しグラフアイト製の受
皿を鋼管内に挿入して、鋼管を水冷しながらテル
ミツト剤の上部に着火した。以上の操作を繰り返
して管長1000mmのセラミツクコーテイングを完了
した。得られた長尺のコーテイング管はつなぎ部
分の表面が若干粗いことを徐けば短いコーテイン
グ管と相違するところはなかつた。
実施例 ２
内径36mm、管長300mm、肉厚3.5mmの配管用炭素
鋼鋼管の管内に第１図に示すようなグラフアイト
製の受皿を入れ、その上部にAl粉末29ｇ、Fe3O4
粉末92ｇの混合物（テルミツト剤）を加圧充填し
た。充填密度は1.2ｇ／cm3であり、したがつて鋼
管内に100mmの長さで充填されていることになる。
鋼管壁を外部から冷却治具で水冷しながらテルミ
ツト剤の上部にニクロム線で着火した。反応はゆ
つくりと降下し下部に達すると余分な融成物はグ
ラフアイト製の受皿の中に落ちてたまつた。冷却
を待ちグラフアイト製の受皿を鋼管内から取り出
して内容物を捨てた後、再び前記と同量のテルミ
ツト剤を充填しグラフアイト製の受皿を鋼管内に
挿入して、鋼管を水冷しながらテルミツト剤の上
部に着火した。以上の操作を繰り返して管長300
mmのセラミツクコーテイングを完了した。
鋼鋼管の管内に第１図に示すようなグラフアイト
製の受皿を入れ、その上部にAl粉末29ｇ、Fe3O4
粉末92ｇの混合物（テルミツト剤）を加圧充填し
た。充填密度は1.2ｇ／cm3であり、したがつて鋼
管内に100mmの長さで充填されていることになる。
鋼管壁を外部から冷却治具で水冷しながらテルミ
ツト剤の上部にニクロム線で着火した。反応はゆ
つくりと降下し下部に達すると余分な融成物はグ
ラフアイト製の受皿の中に落ちてたまつた。冷却
を待ちグラフアイト製の受皿を鋼管内から取り出
して内容物を捨てた後、再び前記と同量のテルミ
ツト剤を充填しグラフアイト製の受皿を鋼管内に
挿入して、鋼管を水冷しながらテルミツト剤の上
部に着火した。以上の操作を繰り返して管長300
mmのセラミツクコーテイングを完了した。
第１図は本発明方法によつてコーテイングセラ
ミツク層をつなぎ合わせる手順を示したもので、
図中符号１はテルミツト剤、２はコーテイングセ
ラミツク層、３はグラフアイト製の受皿、４は鋼
管、５は水冷治具で、矢印方向に冷却水を流して
鋼管壁の温度上昇を防ぐためのものである。 (a)の状態でテルミツト剤１の上部に着火反応さ
せ、コーテイング操作を行つたのち、(b)の状態で
次のコーテイング操作を行う。
ミツク層をつなぎ合わせる手順を示したもので、
図中符号１はテルミツト剤、２はコーテイングセ
ラミツク層、３はグラフアイト製の受皿、４は鋼
管、５は水冷治具で、矢印方向に冷却水を流して
鋼管壁の温度上昇を防ぐためのものである。 (a)の状態でテルミツト剤１の上部に着火反応さ
せ、コーテイング操作を行つたのち、(b)の状態で
次のコーテイング操作を行う。
Claims (1)
- １ 金属管状体中空部に強還元性元素と金属酸化
物の粉末混合物を加圧充填したのち、充填物の上
部を加熱して反応を開始させるとともに姿勢を制
御しながら反応によつて生じる融成物液面と金属
内壁面との間に厚肉セラミツク層を形成させる方
法において、反応の継続中に金属壁を外部より冷
却しながら、前記のコーテイング操作を少なくと
も２回以上行いセラミツク層をつなぎ合わせるこ
とを特徴とする厚肉セラミツクコーテイング方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23378086A JPH0240741B2 (ja) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | Atsunikuseramitsukukooteinguhoho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23378086A JPH0240741B2 (ja) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | Atsunikuseramitsukukooteinguhoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6389680A JPS6389680A (ja) | 1988-04-20 |
| JPH0240741B2 true JPH0240741B2 (ja) | 1990-09-13 |
Family
ID=16960450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23378086A Expired - Lifetime JPH0240741B2 (ja) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | Atsunikuseramitsukukooteinguhoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0240741B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104328429B (zh) * | 2014-10-10 | 2016-06-22 | 中北大学 | 利用电磁力和机械压力在钢管内壁涂覆内衬陶瓷的方法和装置 |
-
1986
- 1986-10-01 JP JP23378086A patent/JPH0240741B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6389680A (ja) | 1988-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |