双层复合管又称双金属管或包覆管[1],它是由两种不同性能的金属结合而成的一种复合材料,它兼具两种组元金属的优良性能,具有高强度、耐腐蚀以及优异的导电、导热等综合性能。可以克服两种金属各自的缺点,发挥两种金属的优点,使部件具有特殊的性能以适应各种恶劣工况,可以延长部件使用寿命,综合经济效益较好,已越来越多地应用于航空、航天、机械、化工、电力和电子等工业领域。复合管的一般设计原则是内层基材满足管道的设计应力,外层覆材满足耐腐蚀或耐磨损等性能。因此与单一金属管相比,复合管充分利用基管和覆管的最佳性能,不仅具有所要求的高强度,而且还具有优良的耐腐蚀、耐磨损等性能,因而双层复合管具有广泛的应用领域[2]。
目前,由于制备工艺技术复杂、产品稳定性较差、模具寿命短以及制造成本较高等因素,双层复合管复层材料选择还较少。但双层复合管复层材料的优越性、诱人的发展前景及巨大的应用潜力已展现在人们面前。以生产过程连续化、短流程、低成本制备高性能的复层材料为目标的制备工艺研究越来越多。表6-1给出了双层复合管的性能比较。
表6-1 双金属复合管与部分管道性能比较[3](www.daowen.com)
实际上,双层复合管也是一种功能材料,作为管道输送材料其具有许多优点。根据输送物料的性质,采用塑性变形复合方法,在管道内壁镶衬异种或同种金属管,可以实现以下目的:①增强管道内表面的耐蚀性和耐磨性;②降低摩擦因数,减小物料的输送阻力;③便于管道的加工、安装和维修。因此,用双层复合管制作的管道可以用于各种条件下的气力输送和浆体输送[4]。在物料的管道输送领域,与普通流体输送管相比,双层复合管材在减小输送阻力、提高使用寿命方面具有明显的优势;在加工性和敷设维修方面,也优于其他耐磨管道[5]。在其他的应用领域有车辆用管(质量轻、耐腐蚀)、城建工程用管(耐候性好)、建筑结构用管(轻型化、强度较高)、医疗器械用管(比强度高)和体育健身器材用管(美观、持久耐用)等[6-8]。因此,有学者指出[9],鉴于日本、美国、德国及俄罗斯等国的金属复合管技术发展很快,我国对金属复合管开发研究有极广阔的前途。
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