JPH06104904B2 - 複合構造管の製造方法 - Google Patents
複合構造管の製造方法Info
- Publication number
- JPH06104904B2 JPH06104904B2 JP61236756A JP23675686A JPH06104904B2 JP H06104904 B2 JPH06104904 B2 JP H06104904B2 JP 61236756 A JP61236756 A JP 61236756A JP 23675686 A JP23675686 A JP 23675686A JP H06104904 B2 JPH06104904 B2 JP H06104904B2
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- JP
- Japan
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- tube
- pipe
- composite structure
- manufacturing
- ceramic layer
- Prior art date
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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
- C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は外装管内面をセラミックス被覆をして成る複合
構造管の製造方法に関する。
構造管の製造方法に関する。
（従来の技術） 外装管（母管）内面にセラミックス層を被覆形成せしめ
てなる複合構造管は、セラミックス層が耐熱性、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
輸送や工業用配管部材として広汎な適用用途を有してい
る。
てなる複合構造管は、セラミックス層が耐熱性、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。
この種複合構造管の製造手段としては、例えば特開昭50
-114408号公報、特開昭51-107307号公報、特公昭57-402
19号公報、特公昭59-27747号公報等に記載の発明の如
く、遠心力とテルミット反応を利用するいわゆる遠心テ
ルミット法が提起されている。
-114408号公報、特開昭51-107307号公報、特公昭57-402
19号公報、特公昭59-27747号公報等に記載の発明の如
く、遠心力とテルミット反応を利用するいわゆる遠心テ
ルミット法が提起されている。
この遠心テルミット法の内容は、鋼管のような鉄または
鉄合金製円筒状の外装管を、同管の軸を回転軸として高
速回転させ、その中で例えば酸化鉄−アルミニウム系の
テルミット反応（Fe2O3+2Al→Al2O3+2Fe+199Kcal/Al2O3
モル）を行わせるもので、反応による溶融生成物すなわ
ち上記反応ではアルミナ（Al2O3）と鉄が比重分離さ
れ、最も内面をアルミナのセラミックスライニング層が
一体に被覆するものである。
鉄合金製円筒状の外装管を、同管の軸を回転軸として高
速回転させ、その中で例えば酸化鉄−アルミニウム系の
テルミット反応（Fe2O3+2Al→Al2O3+2Fe+199Kcal/Al2O3
モル）を行わせるもので、反応による溶融生成物すなわ
ち上記反応ではアルミナ（Al2O3）と鉄が比重分離さ
れ、最も内面をアルミナのセラミックスライニング層が
一体に被覆するものである。
（発明が解決しようとする問題点） しかし上記の方法で得られた複合構造管は、金属とセラ
ミックスすなわち弾性体と被弾性体の複合体で、かつ層
間は単なる物理的接触状態でしかなく融合接着機構は存
在していない。
ミックスすなわち弾性体と被弾性体の複合体で、かつ層
間は単なる物理的接触状態でしかなく融合接着機構は存
在していない。
従って複合状態の安定性については、炭素鋼管等の熱膨
脹率の大きい材質の母管を用いた場合には、反応熱によ
る膨脹収縮サイクルにより、反応生成物は強固に締めつ
けられた状態で常温に到り、安定した複合状態を形成す
るが、一部の合金鋼管のような熱膨脹率の小さい材質の
母管の場合はセラミックス層の締めつけが減ずるため複
合状態は脆弱となる。
脹率の大きい材質の母管を用いた場合には、反応熱によ
る膨脹収縮サイクルにより、反応生成物は強固に締めつ
けられた状態で常温に到り、安定した複合状態を形成す
るが、一部の合金鋼管のような熱膨脹率の小さい材質の
母管の場合はセラミックス層の締めつけが減ずるため複
合状態は脆弱となる。
それに上記の安定した複合状態を形成する場合において
も、十分な安定状態は小径管サイドに限定され、口径が
大きくなるに従って安定性に欠ける嫌いがあった。
も、十分な安定状態は小径管サイドに限定され、口径が
大きくなるに従って安定性に欠ける嫌いがあった。
又安定状態を維持していても、使用中等において一部セ
ラミックス層の欠落を生じると、その部分のリング効果
がなくなり、急速に破壊が拡大成長するという欠点があ
った。
ラミックス層の欠落を生じると、その部分のリング効果
がなくなり、急速に破壊が拡大成長するという欠点があ
った。
（問題点を解決するための手段） 本発明はセラミックス層の安定性を増大させ、上記の問
題点を解決する目的を以ってなされたものであり、その
手段として、 高遠心場でテルミット反応により、外装管内面にセラミ
ックス層を生成する複合管の製造方法において、管内面
に、前記セラミックス層内面から露出する求心方向の突
起群を設けた外装管を用いるようにしたのである。
題点を解決する目的を以ってなされたものであり、その
手段として、 高遠心場でテルミット反応により、外装管内面にセラミ
ックス層を生成する複合管の製造方法において、管内面
に、前記セラミックス層内面から露出する求心方向の突
起群を設けた外装管を用いるようにしたのである。
（実施例） 以下、本発明の製造方法の実施例を図面を参照しつゝ説
明する。第１図は本発明の製造方法を示す説明図で金枠
の縦断側面を示し、第２図は第１図のＢ−Ｂ線拡大断面
を示したものである。これらの図において１は例えば鋼
管の如き外装管、２は外装管１の内壁に求心方向に、突
出して設けられた突起で、３はテルミット剤である。
明する。第１図は本発明の製造方法を示す説明図で金枠
の縦断側面を示し、第２図は第１図のＢ−Ｂ線拡大断面
を示したものである。これらの図において１は例えば鋼
管の如き外装管、２は外装管１の内壁に求心方向に、突
出して設けられた突起で、３はテルミット剤である。
第１図において、前記突起２は外装管１の円周方向に等
間隔で、かつ軸方向に縦横並列状のもとで配置されてい
るが、前記突起２は千鳥配置や広く他の配置とすること
が可能である。
間隔で、かつ軸方向に縦横並列状のもとで配置されてい
るが、前記突起２は千鳥配置や広く他の配置とすること
が可能である。
又突起２の設置方法については、突起部材を溶接等の固
着手段で固着する、或いは外装管の成形時に突起２を一
体成形しておくなどの方法があり、突起厚さは少なくと
も溶損しない厚さが必要であり、使用するテルミットの
種類、量によって経験的に決められる。
着手段で固着する、或いは外装管の成形時に突起２を一
体成形しておくなどの方法があり、突起厚さは少なくと
も溶損しない厚さが必要であり、使用するテルミットの
種類、量によって経験的に決められる。
なお、突起２の円周方向の取付ピッチは１例として100
〜200mm程度が、又突起高さは反応生成物層＋５〜10mm
程度が望ましい。また突起２の材質としては用途に応じ
て、耐摩耗性や耐蝕性に優れた金属材料が用いられる。
〜200mm程度が、又突起高さは反応生成物層＋５〜10mm
程度が望ましい。また突起２の材質としては用途に応じ
て、耐摩耗性や耐蝕性に優れた金属材料が用いられる。
次に粉末状態のテルミット剤３の外装管１内周面への張
付けは、大径管ではトラフやスクリューフィーダを使用
した回転散布、即ち外装管１を回転させながら粉剤を雨
状に散布する公知の方法で行われ、小径管では第１図の
２点鎖線で示すように、中芯４を用いて周囲にテルミッ
ト剤３を充填する公知の方法をとる。この際後者の場合
はオフラインで外装管１を立て、振動をこれに与えなが
ら、あるいは順次てん圧を加えながら充填する方が、よ
り均密な充填状態が得られる。
付けは、大径管ではトラフやスクリューフィーダを使用
した回転散布、即ち外装管１を回転させながら粉剤を雨
状に散布する公知の方法で行われ、小径管では第１図の
２点鎖線で示すように、中芯４を用いて周囲にテルミッ
ト剤３を充填する公知の方法をとる。この際後者の場合
はオフラインで外装管１を立て、振動をこれに与えなが
ら、あるいは順次てん圧を加えながら充填する方が、よ
り均密な充填状態が得られる。
なお前者の場合には被ライニング管である外装管１を金
枠５の中に入れた状態で施工できるので従来の方法とは
準備プロセス上において全く異なるところはない。
枠５の中に入れた状態で施工できるので従来の方法とは
準備プロセス上において全く異なるところはない。
前記後者の縦込めをしたものでは、中芯４を入れた状態
で金枠５内に挿入し、その後中芯４を取出す。この際テ
ルミット剤３はよく締っているので中芯４を抜いても崩
壊することはない。しかる後金枠５の両端にバンド6,6
を固定し準備を完了する。
で金枠５内に挿入し、その後中芯４を取出す。この際テ
ルミット剤３はよく締っているので中芯４を抜いても崩
壊することはない。しかる後金枠５の両端にバンド6,6
を固定し準備を完了する。
かくして、遠心場で該テルミット剤３層に点火してテル
ミット反応を行わせるのである。即ち金枠５を例えば10
0〜200G程度の所定の回転数まで回転させ、その状態で
少なくとも１点を反応開始温度まで高める。すると反応
は極めて急速に全面に及び短時間に反応が終了する。
ミット反応を行わせるのである。即ち金枠５を例えば10
0〜200G程度の所定の回転数まで回転させ、その状態で
少なくとも１点を反応開始温度まで高める。すると反応
は極めて急速に全面に及び短時間に反応が終了する。
しかる後金枠５を含めて全体を冷却後、金枠内から複合
管Ａを抜き出すのである。
管Ａを抜き出すのである。
第３図は上述のようにして得た複合管Ａの断面図であ
り、3bが生成金属層、3aがセラミックス層で、同図は突
起２が生成物層3b及び3a以上に突出するように設けた場
合を示しており、突出部の角部は通常溶損されて丸味を
帯びている。
り、3bが生成金属層、3aがセラミックス層で、同図は突
起２が生成物層3b及び3a以上に突出するように設けた場
合を示しており、突出部の角部は通常溶損されて丸味を
帯びている。
このように突起２がセラミックス層3a以上に突出してい
ても、用途によってはそのまゝ支障なく用いることがで
き、又場合によっては切削、研摩等の手段で除去して用
いる。
ても、用途によってはそのまゝ支障なく用いることがで
き、又場合によっては切削、研摩等の手段で除去して用
いる。
（発明の効果） 本発明は高遠心場でテルミット反応により、外装管内面
にセラミックス層を生成する複合管の製造方法におい
て、管内面に前記セラミックス層内面から露出する求心
方向の突起群を設けた外装管を用いることを特徴とする
ので、第３図からも明らかなように、管の中心方向へセ
ラミックス層が抜け出すことを前記突起が防止するよう
に作用しており、又セラミックス層の一部に欠落が発生
したとしても、前記突起が隔壁を形成していることから
欠落の拡大成長を阻止するのである。
にセラミックス層を生成する複合管の製造方法におい
て、管内面に前記セラミックス層内面から露出する求心
方向の突起群を設けた外装管を用いることを特徴とする
ので、第３図からも明らかなように、管の中心方向へセ
ラミックス層が抜け出すことを前記突起が防止するよう
に作用しており、又セラミックス層の一部に欠落が発生
したとしても、前記突起が隔壁を形成していることから
欠落の拡大成長を阻止するのである。
従って高温雰囲気下で使用するような場合、従来の複合
構造管では軸方向、円周方向の膨脹により、セラミック
ス層への圧縮残留応力が解放される結果、同層の剥離、
欠落が容易に発生していたが本発明による複合構造管で
はその発生がかなり抑えられる。
構造管では軸方向、円周方向の膨脹により、セラミック
ス層への圧縮残留応力が解放される結果、同層の剥離、
欠落が容易に発生していたが本発明による複合構造管で
はその発生がかなり抑えられる。
このように本発明は優れた複合構造管を提供できる方法
であり、本発明方法による複合構造管はスラリー、空気
輸送用管、耐摩耗性機械部品等として好適であり、本発
明の工業的価値は著大である。
であり、本発明方法による複合構造管はスラリー、空気
輸送用管、耐摩耗性機械部品等として好適であり、本発
明の工業的価値は著大である。
図面は本発明方法の実施例を示すもので、第１図は金枠
に外装管を挿入してテルミット剤を充填した状態を示す
縦断面図、第２図は第１図のＢ−Ｂ線拡大断面図、第３
図は本発明方法により得られた複合構造管の断面図であ
る。 １……外装管、２……突起、３……テルミット剤、3a…
…セラミックス層、3b……生成金属層、４……中芯、５
……金枠、６……バンド。
に外装管を挿入してテルミット剤を充填した状態を示す
縦断面図、第２図は第１図のＢ−Ｂ線拡大断面図、第３
図は本発明方法により得られた複合構造管の断面図であ
る。 １……外装管、２……突起、３……テルミット剤、3a…
…セラミックス層、3b……生成金属層、４……中芯、５
……金枠、６……バンド。
Claims (1)
- 【請求項１】高遠心場でテルミット反応により、外装管
内面にセラミックス層を生成する複合構造管の製造方法
において、管内面に前記セラミックス層内面から露出す
る求心方向の突起群を設けた外装管を用いることを特徴
とする複合構造管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61236756A JPH06104904B2 (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 複合構造管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61236756A JPH06104904B2 (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 複合構造管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6389675A JPS6389675A (ja) | 1988-04-20 |
| JPH06104904B2 true JPH06104904B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=17005323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61236756A Expired - Lifetime JPH06104904B2 (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 複合構造管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06104904B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1051752C (zh) * | 1996-01-05 | 2000-04-26 | 北京有色金属研究总院 | 离心自蔓燃法制取陶瓷衬管所用原料的配方 |
| CN102995003A (zh) * | 2012-12-05 | 2013-03-27 | 江阴东大新材料研究院 | 制备精密陶瓷内衬复合钢管的自蔓延离心刮涂方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6027462A (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-12 | Agency Of Ind Science & Technol | 複合構造管の製造方法 |
| JPS6168176A (ja) * | 1984-09-10 | 1986-04-08 | Hitachi Cable Ltd | 金属管材の内面処理方法 |
-
1986
- 1986-10-03 JP JP61236756A patent/JPH06104904B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6389675A (ja) | 1988-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |