采用自蔓延高温合成法进行陶瓷内衬复合管制备

采用自蔓延高温合成法进行陶瓷内衬复合管制备 自蔓延高温合成技术自蔓延高温合成技术(Self-propagating high-temperature synthesis technology，简称S

采用自蔓延高温合成法进行陶瓷内衬复合管制备 1. 自蔓延高温合成技术 (Self-propagating high-temperature synthesis technologySHS) 自蔓延高温合成技术，简称 [1] ( 又称燃烧合成技术。是一种依靠化学反应过自身放热来制备材料的新技术，即外加能源电 )(---) 热或激光等触发点火剂燃烧，进而引发反应物料气相固相，固相固相，液相固相等自发 高速反应、放出热量，反应由局部以燃烧波的形式自动蔓延至整个体系，最后获得新的合成 材料。反应物可以是元素粉末相互直接混合或元素粉末与气体，也可用金属氧化物和还原剂 及非金属粉末的混合物反应生成热能维持反应持续进行。反应产物必须是稳定的化合物。现 在人们已经使用该法制备处数百种化合物，像各种金属的氮化物、碳化物、硼化物、硅化物、 SHSSHSSHSSHS 氧化物、氢化物等。技术也已经发展成了制粉技术、致密化技术、熔铸 SHSSHS 技术、焊接技术、涂层技术等。 1-1 图自蔓延高温合成过程示意图 1.1 自蔓延高温合成技术的基本原理 FeOFeO+ 2Al =2Fe +AlO+ 828.42 KJ 氧化物和铝粉发生如下化学反应： 2323 23 这是一个最简单、最典型的铝热反应，并且是一个强放热反应，其反应的绝对温度为 3735K ．其方法是首先将原料混合，然后利用外热源在原料粉体局部点火，燃烧反应从点火 (1500—4000) 处自发蔓延开。在反应开始部分的背后存在着高温合成区℃℃，由高温合成区 SHS 不断提供热量来诱发下一步反应，直至原料粉体合成反应完为止，这就是技术的基本原 理。 SHS()( 是一高放热的化学体系经外部能量诱发的局部化学反应点燃，形成其前沿燃烧 )SHS 波使化学反应持续蔓延直至整个反应体系，最后达到所需材料合成目的的技术。本质 SHS(T) 上是一个剧烈的物理化学反应过程，燃烧反应绝热温度是在假设体系没有质量和能 ad ()SHS 量损失条件下绝热反应，化学反应放出的热量使体系能达到的最高温度。过程中，反 SHS 应体系在一个很狭窄燃烧区快速升温进行材料合成反应，整个过程近似于绝热反应。设