JPS6179776A - 複合管の製造方法 - Google Patents

複合管の製造方法

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JPS6179776A
JPS6179776A JP20276984A JP20276984A JPS6179776A JP S6179776 A JPS6179776 A JP S6179776A JP 20276984 A JP20276984 A JP 20276984A JP 20276984 A JP20276984 A JP 20276984A JP S6179776 A JPS6179776 A JP S6179776A
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修 小田原
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康允 石井
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洋 山崎
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Kubota Corp
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Kubota Corp
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    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C28/00Coating 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、テルミット反応を利用して母管内面にセラミ
ッ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り均質なセラミックス層が形成
される方法に関する。
(従来の技術) 管内面にセラミックス層を被覆形成せしめてなる複合管
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。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A1とFe2O
3の如き金属還元剤と金属酸化物との一定比率の混合物
からなるテルミット剤を装填しテルミット剤層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ット反応を行わしめ、この発熱
反応により生成される溶融金属と溶融セラミンクスとを
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ックス層4を被覆形成するも
のである。
Fe2O3+2Aj!−A1203 +2Fe+199
Kcal/ A 1203モル 遠心テルミット法を利用して管内に良質のセラミックス
層を得ようとする場合、使用するテルミット剤の純度、
粒度が重要なファクターになる。
即ち、テルミッ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って確
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ッ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93.2
mmx長さ250 w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(り
出される。この現象は、管内空気を瞬時に数倍に膨張さ
せることになり、両端開口部より高速気流の噴出を伴う
。この高速気流は、一部の未反応のテルミット剤を伴い
、大量の粉塵として排出され、また溶融金属及び溶融セ
ラミッ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) 叙上のテルミッ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。
■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、管及び咳管を装着
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、テルミッ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ッ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、次の手段を講しる。
即ち、母管内面に、金属還元剤と金属酸化物との混合物
からなるテルミット剤を装填してテルミ・ノド剤層を形
成せしめ、遠心力場内で該テルミット剤層に着火しテル
ミット反応を行わせて、前記母管内面にテルミット反応
により生成される金属層及びセラt ’7クス層を被覆
形成する方法において、前記テルミット剤層の内面に薄
層の安定化合物層を形成する。
(作  用) 上記手段によれば、テルミット反応に関与するテルミッ
ト剤は、母管内面とテルミット反応に関与しない安定化
合物層との間に挟装された状態となっているため、テル
ミット剤の一部に着火されることにより生起したテルミ
ット反応は、その部分から他の部分へ管軸方向に沿って
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、それがテルミッ
ト反応の生成により溶融した後、生成セラミックスに如
何に作用するかで決定される。例えば、5i02の場合
、一部がセラミックス中に入ってセラミックスの緻密化
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、セラミック
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、セラミックスに与え
る影W(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5iQ2、Aj?2Ch、M
gO,TiQ2、ZrQ2、B203、CaO1Cr2
0z、もしくは、これらをベースとした、酸化化合物(
3Aj?2Ch・ 2Si02等)等を例示できる。
該安定化合物は、第1図に示すように、所定のテルミッ
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、テルミット反応着火部(通
常、一方の管端付近)を除いて、前記テルミット剤層2
の内表面に均一に散布され、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や化学
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1〜511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(100〜200 G)に上げ、ガスバーナ、花火
等を用いて、テルミット剤が露出している着火部に点火
する。この点火により、テルミット反応は生起するが、
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、テルミット反応生成熱を
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ックス層との分離が不充分と
なったり、セラミ・ノ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、テルミット本則を活
性の高い微粉末とすればよ(、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、
断熱コーティングをする、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
内面とテルミット剤層との間に例えば5i02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。
次により具体的な製造実施例を掲げて説明する。
く製造実施例1〉 (1)  下記の母管内面に、下記のチルミソ1−剤を
装議し、その内面に5i02  (325メソシュ通過
の粉粒体)を100g (屓厚約1龍)を散布し、5i
02層を形成した。
母管:内径93,2龍×長さ250nの鋼管テルミット
剤:325メツシュ通過のFe2031345 gと1
00〜200メツシユのA g 455gとの混合物 (2)母管を1400r、p、mにしたところで、チル
ミント剤に着火し、テルミット反応を生起させた。
テルミット反応は、穏やかに管軸方向に伝播しく伝播速
度: Ioms/sec )爆発的な燃焼は起こらなか
った。
(3)反応終了後、気孔率6%の比較的緻密なAl2O
,セラミッ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。
く製造実施例2〉 (1)  母管外面を保温材(Si02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。
(2)  テルミット反応は、管軸方向に伝播する穏や
かなものであった。
(3)本創造実施例では、気孔率が3%の非常に緻密な
セラミッ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
れたテルミット剤層の内面に、薄層の安定化合物層を形
成したから、テルミット剤層の一部に着火することによ
り生起したテルミット反応は、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、熔融物の飛出しを
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。
【図面の簡単な説明】
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、テルミット剤層及び安定化合物層が形成されたも
のを示し、第2図は従来の遠心チル’v ノド法の製造
工程における母管の断面図であり、テルミット剤層のみ
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ック
ス層が被覆形成されたものを示す。 1・・・母管、2・・・テルミット剤層、3・・・金属
層、4・・・セラミックス層、5・・・安定化合物層。 第7 図 第2図 第3 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、母管内面に、金属還元剤と金属酸化物との混合物か
    らなるテルミット剤を装填してテルミット剤層を形成せ
    しめ、遠心力場内で該テルミット剤層に着火しテルミッ
    ト反応を行わせて、前記母管内面にテルミット反応によ
    り生成される金属層及びセラミックス層を被覆形成する
    方法において、前記テルミッ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。
JP20276984A 1984-09-26 1984-09-26 複合管の製造方法 Granted JPS6179776A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
JP2008032271A (ja) * 2006-07-26 2008-02-14 Fulta Electric Machinery Co Ltd エアブロー装置の放熱機構
CN103276389A (zh) * 2013-06-20 2013-09-04 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

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