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燃燒合成是1種新興的制備陶瓷／金屬復(fù)合材料的方法,它是利用2種或2種以上的元素或化合物之間發(fā)生相互反應(yīng)生成陶瓷相而達(dá)到強(qiáng)化基材的目的，組元間的強(qiáng)放熱化學(xué)反應(yīng)以及可使反應(yīng)自發(fā)維持的燃燒波是燃燒合成的基礎(chǔ)。采用這種技術(shù)可以制備陶瓷和金屬陶瓷復(fù)合涂層,實(shí)現(xiàn)普通金屬材料表面冶金強(qiáng)化。

在鋼管及彎頭的內(nèi)壁制備連續(xù)完整的陶瓷涂層的合成反應(yīng)如下:

Fe2O3+2Al=Al2O3+2Fe+836kJ

該反應(yīng)放出的巨大熱量可使體系絕熱溫度高達(dá)3753K,此時產(chǎn)物Al2O3和Fe均處于熔融狀態(tài)。由.于產(chǎn)物的密度不同且潤濕性差而互不相溶，因此,在燃燒合成過程中處于液相狀態(tài)下的Al2O3和Fe在重力作用下會逐漸分離。隨著反應(yīng)燃燒波的移動及受冷卻過程負(fù)溫度梯度的作用,熔點(diǎn)較高的Al2O3便沿著鋼管內(nèi)壁結(jié)晶凝固,附著在內(nèi)壁形成連續(xù)的氧化鋁基陶瓷涂層,Fe液及剩余熔融物則作為殘渣流出管外。