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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 材料综合 » 材料物理 » 高额悬赏100金币求助：哪种材料可以在1300度的高温铁水里承受一定压力的？
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我沁飘荡

捐助贵宾 (初入文坛)

[求助] 高额悬赏100金币求助：哪种材料可以在1300度的高温铁水里承受一定压力的？ 已有17人参与

小弟现在遇到一个问题，特来向各位虫友求助哈。
现在需要一种材料做成管道，能够在1300度的高温铁水中，承受3-5个大气压的压力(0.3-0.5MPa)，这个压力在工业上说并不算大，算是一个比较小的压力水平了。小弟的专业不是学材料的，遍寻各种材料却一直不敢确定哪种材料确实可以应用的。
查了很多资料，目前觉得有希望的材料：
1.镍基高温合金。有资料上说，镍基高温合金工作温度可以高达1250度。1300度电炉里用的电阻丝，还有1100度的高压高温反应釜用的材质好像就是镍基合金。问题是：镍基合金是否能与高温铁水接触呢？都是金属材料，我担心镍基合金会溶解在铁水里，形成新的合金。电炉用的电阻丝和高温高压反应釜的镍合金，会不会是表面需要再镀上一层镀层来避免直接接触铁水呢？
2.高温功能陶瓷。目前知道刚玉和sialon（塞隆）陶瓷的耐高温性能到1300度没问题的，也可以查到它们的高温抗压强度，但是没查到刚玉和sialon陶瓷在1300度下的抗拉强度数据。要做成管道，内部有一定压力的铁水流动的话，必须1300度下的抗拉强度在1MPa以上。不知道在哪里能找到这两种材料的高温抗拉强度数据？
除了以上列举的材料之外，还有没有其他的高温合金、高温陶瓷或者其他种类的材料能够满足要求的？作为工程使用，还要在国内比较方便找到厂家来生产加工的，价格不要过于特别昂贵才好。。。
最后一步，如果确实无法找到1300度下可用的材料，那么温度要求可以降低至1200度，甚至极限到1150度也可以。。。

希望大家不吝赐教！只要回答靠谱，我也会不吝金币的
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1楼 2014-07-31 14:16:12
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我沁飘荡

捐助贵宾 (初入文坛)
再补充一下：
高温陶瓷材料刚玉，只能查到高温抗弯强度，却查不到高温抗拉强度。据说这两者之间是有一定关系的。。。
刚玉的抗弯强度在1300度可以做到30-50MPa，那么抗拉强度是否能够到5MPa呢？其实5MPa就足够我们用了。。。
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3楼2014-07-31 15:14:47
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20091783

版主 (职业作家)

努力的虫子

优秀版主

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
你可以多了解钛合金，看看是否符合要求。1300℃很少的金属材料能够承受，现在大多都是陶瓷，碳化硅、氮化硅、碳化硼等。
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4楼2014-07-31 15:19:09
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玉梨魂

金虫 (正式写手)

PhD

【答案】应助回帖

1300度，金属肯定不行。目前航空发动机叶片使用的高温合金的物理熔点才1400度。因此必须用陶瓷，使用陶瓷强度是没有问题的，这点压力还是抗的住的。此外要考虑金属与陶瓷的反应以及金属在陶瓷里面的固溶和氧化等问题，因此碳化硅以及氧化锆(相变)肯定不行，试试氧化铝和锆酸镧烧结致密陶瓷，以上仅供参考…

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吾到彼处，方能无忧。
7楼2014-08-03 17:18:55
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普通回帖

我沁飘荡

捐助贵宾 (初入文坛)
总结一下对材料的要求：
1.承受1300度高温；2.耐受铁水的侵袭；3.承受3-5个大气压的压力(0.3-0.5MPa)；4.最好是在1300度的工作温度下遇到空气不氧化，无需保护气体。
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2楼2014-07-31 14:19:07
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
立方相氧化钇全稳定二氧化锆应该可以满足楼主的使用要求。
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5楼2014-08-02 21:53:31
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13277942375

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

那么高的温度，你可以在陶瓷材料里面找找
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一入科研深似海
6楼2014-08-03 15:22:34
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玉梨魂

金虫 (正式写手)

PhD

【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by 我沁飘荡 at 2014-07-31 15:14:47
再补充一下：
高温陶瓷材料刚玉，只能查到高温抗弯强度，却查不到高温抗拉强度。据说这两者之间是有一定关系的。。。
刚玉的抗弯强度在1300度可以做到30-50MPa，那么抗拉强度是否能够到5MPa呢？其实5MPa就足够我们 ...

陶瓷抗拉不抗压，陶瓷的抗拉强度大约为弹性模量的两千分之一，但是不耐冲击，你这才零点几MPa，根本不用考虑。仅供参考。

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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吾到彼处，方能无忧。
8楼2014-08-03 17:24:41
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xm2006

铁杆木虫 (著名写手)
不能在管道中加一层耐火材料内衬吗？

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9楼2014-08-03 17:34:28
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偷塔不成

新虫 (正式写手)
可以制备一层耐火涂层

[ 发自小木虫客户端 ]
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10楼2014-08-03 17:43:57
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