Les tubes en céramique résistants à l'usure par synthèse à haute température auto-propagée (SHS) (communément appelés tubes en acier composite auto-propagés ou tubes composites en céramique SHS) sont des tubes composites qui combinent la haute résistance et la ténacité des tubes en acier avec la dureté et la résistance à l'usure élevées de la céramique.
En termes simples, il utilise une réaction chimique spéciale de "combustion" pour générer instantanément une couche dense de céramique de corindon à l'intérieur du tube en acier. Ce processus est appelé synthèse à haute température auto-propagée (SHS).
Pour vous donner une compréhension plus intuitive, j'ai compilé sa définition de base et ses caractéristiques de performance détaillées pour vous :
Que sont les tubes en céramique résistants à l'usure par synthèse à haute température auto-propagée (SHS) ?
Leur procédé de fabrication est unique : un mélange de poudre d'aluminium et de poudre d'oxyde de fer (thermite) est placé à l'intérieur d'un tube en acier, et une réaction chimique violente est initiée par allumage électronique. Cette réaction génère instantanément des températures supérieures à 2000℃, ce qui provoque la séparation et la stratification des produits de la réaction sous l'influence de la force centrifuge.
Sa structure est constituée de trois couches, de l'intérieur vers l'extérieur :
Couche interne (couche céramique) : Le composant principal est le corindon (α-Al₂O₃), qui est dense et dur.
Couche intermédiaire (couche de transition) :Principalement du fer fondu, agissant comme un "pont" reliant la céramique et le tube en acier.
Couche externe (couche de tube en acier) :Fournit une résistance mécanique et une ténacité, facilitant le soudage et l'installation.
Caractéristiques du produit
Résistance extrême à l'usure
C'est son principal avantage. Le revêtement en céramique de corindon a une dureté seconde seulement à celle du diamant, ce qui prolonge considérablement la durée de vie des tubes utilisés pour le transport de milieux contenant des particules solides (tels que la poudre de charbon, les cendres et le sable minéral). Dans des industries telles que la production d'électricité et l'exploitation minière, l'utilisation de ce type de tube peut prolonger sa durée de vie de quelques mois à plusieurs années.
Principales caractéristiques de performance
| Aspect de performance |
Indicateurs et caractéristiques spécifiques |
Valeur d'application pratique |
| Résistance à l'usure |
Dureté Mohs jusqu'à 9,0 (HRC90+) |
La durée de vie est 10-30 fois plus longue que celle des tubes en acier standard; plus résistant à l'usure que l'acier trempé. |
| Résistance aux hautes températures |
Température de fonctionnement à long terme : -50℃ ～ 700℃ |
Fonctionnement stable dans des environnements à haute température; la résistance à court terme peut atteindre plus de 900℃ pour certaines variantes. |
| Résistance à la corrosion |
Chimiquement stable, résistant aux acides/alcalis et anti-entartrage |
Convient aux milieux corrosifs (par exemple, gaz acide, eau de mer) et empêche l'entartrage interne. |
| Résistance à l'écoulement |
Surface intérieure lisse avec une faible rugosité |
Facteur de frottement d'environ 0,0193 (inférieur à celui des tubes en acier sans soudure), ce qui réduit les coûts d'exploitation. |
| Propriétés mécaniques |
Bonne ténacité, soudable, léger |
Conserve la commodité du soudage de l'acier; environ 50 % plus léger que les tubes en pierre coulée, ce qui facilite l'installation. |
Méthode de liaison unique "Combustion auto-propagée"
Contrairement aux tubes en céramique ordinaires collés, le processus de combustion auto-propagée utilise la fusion à haute température pour "faire croître" la céramique, la couche de transition et le tube en acier ensemble, formant une liaison métallurgique. Cela signifie que la couche de céramique ne se détachera pas facilement comme les patchs adhésifs, ce qui se traduit par une résistance de liaison extrêmement élevée et une meilleure résistance aux chocs mécaniques.
Excellente résistance aux chocs thermiques
Bien que les céramiques soient généralement perçues comme "fragiles", ce tube composite, grâce au support du tube en acier et à l'amortissement de la couche de transition, peut résister à des changements de température drastiques (choc thermique) sans se fissurer en raison des conditions chaudes et froides alternées.
Économique et respectueux de l'environnement
Bien que le coût d'achat initial puisse être plus élevé que celui des tubes en acier ordinaires, sa durée de vie extrêmement longue, ses faibles coûts de maintenance et sa faible résistance au fonctionnement (ce qui entraîne des économies d'énergie) conduisent finalement à des coûts globaux de projet plus faibles. En même temps, il ne contamine pas le milieu transporté (tel que l'aluminium fondu), ce qui en fait un matériau irremplaçable dans certains domaines industriels.
Principaux scénarios d'application
Sur la base des caractéristiques ci-dessus, il est généralement utilisé dans des conditions de travail extrêmement difficiles :
Industrie de l'énergie :Élimination des cendres et décharge des scories, transport de charbon pulvérisé.
Exploitation minière et métallurgie : transport de résidus, transport de concentrés en poudre.
Industrie du charbon : Transport de boues eau-charbon, goulottes à charbon.
Industrie chimique : Transport de gaz ou de liquides corrosifs.
Si vous êtes confronté à des défis de transport impliquant une forte usure, des températures élevées ou une forte corrosion, les tubes en céramique résistants à l'usure par synthèse à haute température auto-propagée (SHS) sont un choix idéal.
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