本发明涉及一种陶瓷复合钢管及其加工工艺，属于对金属的镀覆技术领域。
背景技术：
目前国内现有橡胶内衬钢管能满足石灰石及石膏浆液工况要求，但是从衬胶管道制作周期以及电厂运行检修的情况分析，橡胶内衬钢管还存在耐磨损差，现场维修困难，特殊工位使用寿命短等缺陷。
基于此，做出本申请。
技术实现要素：
为了克服现有技术工艺所存在缺陷，本申请首先提供一种高耐磨、高防腐、高粘结强度，可修复性好，使用寿命长等优点的陶瓷复合钢管。
为实现上述目的，本申请采取的技术方案如下：
陶瓷复合钢管，包括基材和设置于基材上的内衬层，所述的内衬层由如下质量百分比的各组分构成：
进一步的，作为优选：
所述的基材为碳钢管件，更优选的，所述的基材为标准直管、标准弯头、等径三通、等径四通、异径三通、同心变径或异形变径。
所述的碳化硅的目数为200-300，粒径为48-75μm。
所述的树脂为环氧乙烯基树脂。
所述的三氧化二铝的目数为100-300，粒径为40-90μm。更优选的，所述的三氧化二铝的目数为200，粒径为75μm。
同时，本申请还提供了一种具有上述特征陶瓷复合钢管的加工工艺，包括如下步骤：
(1)管件焊接；
(2)管件打磨、喷砂；
(3)管件内衬施工：
1)底涂施工：
①根据环境条件，确定固化体系加入量，以适应施工环境要求；
②取规定量底涂料液，加入现场确定量的固化剂量，充分搅拌均匀；
③将配置好的底涂料液，均匀涂刷在待衬基材施工面上，一次涂刷厚度不宜超过0.5mm。不得有流淌现象，在混合料及涂刷过程中，要求施工面始终保持清洁无尘、无溶剂、无水污染；
④一次配置底涂料使用时间为30～40min。混料时，应设专人掌握配料量；
⑤进行一次打底，期间应自然固化0.5h左右，应视操作环境温度的不同而不同，以现场时间情况为准。
其中，固化剂量确定的方式具体为1kg树脂加6ml固化剂，固化剂为过氧化甲乙酮，底涂料液的构成为树脂。
2)内衬层施工：内衬层施工前，施工以前底涂应不粘手；施工可通过用镘涂/刮涂来完成；施工厚度为2～8mm；在处凝前应及时刮涂至光滑均匀为止，现场操作温度低于5℃或者高于40℃，或湿度大于80％，应根据现场条件进行调整，如果当室外温度低于5℃或湿度大于80％时，将移入室内操作，如果温度或湿度还达不到要求，再用热源进行烘烤，并加大固化剂的用量，加速其固化。如果当温度高于40℃时，将移到温度达到要求的场地施工，或避开高温时间进行施工，并减少固化剂的加入量。保证施工工艺质量。施工时具体应按下列规定进行：
①底涂层干燥并清扫干净后才可实施内衬层涂抹施工；
②取配置好的内衬层混合料，并加入适当的促进剂和固化剂(与步骤1)所添加固化剂一样)，经搅拌机充分搅拌均匀，均匀的标志位混合物颜色均匀一致，每次混料量为≤10kg；
③将调制好的混合料铲到木质托板上，用金属抹刀尽可能均匀的将其刮涂到待衬基材表面上，调好的混合料应尽量减少在容器和工具上的翻动；
④内衬厚度≥6mm以上的，可以分几次刮涂来完成，等下一次涂刮前，要求不粘手并已固化。施工人员可根据底涂和衬里颜色不同，通过颜色的遮盖性或测厚仪来控制衬里层的最终要求厚度；
⑤涂层表面是否有凹坑或凸起，进行填补和打磨。最后要求表面光滑，平整，厚度均匀。
⑥内衬层完成后正常养护时间至少10-12小时，养护期间避免重物或利器对内衬层进行敲击；
其中：内衬层混合料组成成分为：碳化硅60-70％，树脂20-30％，三氧化二铝4-10％，白炭黑2-8％；采用的促进剂为环烷酸钴或二甲基苯胺，采用的固化剂为过氧化甲乙酮。
与现有橡胶内衬钢管相比，采用本发明上述技术方案所制备的陶瓷复合钢管具有以下优点；
(1)高耐磨、耐腐蚀：内衬复合陶瓷管根据使用环境，选用了高耐磨，高防腐的内衬材料进行设计，适应各种磨损腐蚀场合；
(2)高粘结强度：复合材料采用了有机聚合物，在无机陶瓷作增强剂的基础上，通过特定工艺，特定温度、压力的环境下发生铰链，同时与管道内壁牢固的结合在一起，剥离强度高达14-16MP，是橡胶内衬管道的100倍以上，复合层的热膨胀系数与钢管基本相同，所以不会出现因粘结强度低热膨胀系数差异大导致内衬层脱落现象；
(3)可修复性好：在管道使用过程中，如局部穿孔，磨损严重的管道，只要外部基体钢管满足强度要求，就可以对管道进行现场维修，从而降低维修费用，节约维修时间；
(4)使用寿命长：经过与橡胶内衬钢管电厂脱硫工程试验对比，使用寿命是橡胶内衬钢管的3倍以上。
将本申请所制备的陶瓷复合钢管应用于电厂等场合，在电厂运行检修后发现，陶瓷内衬复合钢管比橡胶内衬钢管的故障率要低，而且现场修补比较容易，是以后电厂脱硫输送石灰石及石膏浆液管道的主流方向。
具体实施方式
实施例1
本实施例陶瓷复合钢管，由基材和设置于基材上的内衬层构成，内衬层由如下质量百分比的各组分构成：
其中，基材为碳钢管件，该碳钢管件为标准直管；碳化硅的目数为200，粒径为75μm；树脂为环氧乙烯基树脂；三氧化二铝的目数为200，粒径为75μm。
上述陶瓷复合钢管的加工包括如下步骤：
(1)管件焊接；
(2)管件打磨、喷砂；
(3)管件内衬施工：
施工可通过用镘涂/刮涂来完成；施工厚度为4mm；在处凝前应及时刮涂至光滑均匀为止。若现场操作温度低于5℃或者高于40℃，或湿度大于80％，应根据现场条件进行调整，保证施工工艺质量。施工时具体应按下列规定进行：
①底涂层干燥并清扫干净后才可实施内衬层涂抹施工；
②取配置好的内衬层混合料，并加入适当的促进剂和固化剂，经搅拌机充分搅拌均匀，均匀的标志位混合物颜色均匀一致，每次混料量为≤10kg；
③将调制好的混合料铲到木质托板上，用金属抹刀尽可能均匀的将其刮涂到待衬基材表面上，调好的混合料应尽量减少在容器和工具上的翻动；
④施工人员可根据底涂和衬里颜色不同，通过颜色的遮盖性或测厚仪来控制衬里层的最终要求厚度；
⑤涂层表面是否有凹坑或凸起，进行填补和打磨。最后要求表面光滑，平整，厚度均匀。
⑥内衬层完成后正常养护时间至少10-12小时，养护期间避免重物或利器对内衬层进行敲击；
其中：采用的促进剂为环烷酸钴，添加量为1kg树脂加1.2ml促进剂；采用的固化剂为过氧化甲乙酮，添加量为1kg树脂加6ml固化剂。
实施例2
本实施例与实施例1的设置和工作原理相同，区别在于：内衬层由如下质量百分比的各组分构成：
其中，基材为碳钢管件，该碳钢管件为标准弯头；碳化硅的目数为250，粒径为58μm；树脂为环氧乙烯基树脂；三氧化二铝的目数为200，粒径为75μm。
施工厚度为2mm，其中：采用的促进剂为环烷酸钴，添加量为1kg树脂加1.2ml促进剂；采用的固化剂为过氧化甲乙酮，添加量为1kg树脂加6ml固化剂。
实施例3
本实施例与实施例1的设置和工作原理相同，区别在于：内衬层由如下质量百分比的各组分构成：
其中，基材为碳钢管件，该碳钢管件为等径四通；碳化硅的目数为280，粒径为52μm；树脂为环氧乙烯基树脂；三氧化二铝的目数为200，粒径为75μm。
施工厚度为6mm，刮涂分几次完成，等下一次涂刮前，要求不粘手并已固化。
采用的促进剂为环烷酸钴，添加量为1kg树脂加1.2ml促进剂；采用的固化剂为过氧化甲乙酮，添加量为1kg树脂加6ml固化剂。
实施例4
本实施例与实施例1的设置和工作原理相同，区别在于：内衬层由如下质量百分比的各组分构成：
其中，基材为碳钢管件，该碳钢管件为异径三通；碳化硅的目数为300，粒径为48μm；树脂为环氧乙烯基树脂；三氧化二铝的目数为200，粒径为75μm。
施工厚度为8mm，刮涂分几次来完成，等下一次涂刮前，要求不粘手并已固化。
采用的促进剂为环烷酸钴，添加量为1kg树脂加1.2ml促进剂；采用的固化剂为过氧化甲乙酮，添加量为1kg树脂加6ml固化剂。
实施例5
本实施例陶瓷复合钢管，由基材、位于基材上的底涂层以及设置于底涂层上的内衬层构成。
底涂层由底涂料液和固化剂构成，其中底涂料液为树脂，固化剂为过氧化甲乙酮，两者的混合比例为1kg树脂加6ml固化剂。
内衬层由如下质量百分比的各组分构成：
其中，基材为碳钢管件，该碳钢管件为等径三通；碳化硅的目数为200，粒径为75μm；树脂为环氧乙烯基树脂；三氧化二铝的目数为200，粒径为75μm。
上述陶瓷复合钢管的加工包括如下步骤：
(1)管件焊接；
(2)管件打磨、喷砂；
(3)管件内衬施工：
1)底涂施工：
①根据环境条件，确定固化体系加入量，以适应施工环境要求；
②取规定量底涂料液，加入现场确定量的固化剂量，充分搅拌均匀；
③将配置好的底涂料液，均匀涂刷在待衬基材施工面上，一次涂刷厚度不宜超过0.5mm。不得有流淌现象，在混合料及涂刷过程中，要求施工面始终保持清洁无尘、无溶剂、无水污染；
④一次配置底涂料使用时间为30～40min。混料时，应设专人掌握配料量；
⑤进行一次打底，期间应自然固化0.5h左右形成底涂层，应视操作环境温度的不同而不同，以现场时间情况为准。
其中，固化剂量确定的方式具体为1kg树脂加6ml固化剂。
2)内衬层施工：施工可通过用镘涂/刮涂来完成；施工厚度为8mm；在处凝前应及时刮涂至光滑均匀为止。若现场操作温度低于5℃或者高于40℃，或湿度大于80％，应根据现场条件进行调整，保证施工工艺质量。施工时具体应按下列规定进行：
①底涂层干燥并清扫干净后才可实施内衬层涂抹施工；
②取配置好的内衬层混合料，并加入适当的促进剂和固化剂，经搅拌机充分搅拌均匀，均匀的标志位混合物颜色均匀一致，每次混料量为≤10kg；
③将调制好的混合料铲到木质托板上，用金属抹刀尽可能均匀的将其刮涂到待衬基材表面上，调好的混合料应尽量减少在容器和工具上的翻动；
④内衬厚度≥6mm以上，可以分几次刮涂来完成，等下一次涂刮前，要求不粘手并已固化。施工人员可根据底涂和衬里颜色不同，通过颜色的遮盖性或测厚仪来控制衬里层的最终要求厚度；
⑤涂层表面是否有凹坑或凸起，进行填补和打磨。最后要求表面光滑，平整，厚度均匀。
⑥内衬层完成后正常养护时间至少10-12小时形成内衬层，养护期间避免重物或利器对内衬层进行敲击；
其中：采用的促进剂为环烷酸钴，添加量为1kg树脂加1.2ml促进剂；采用的固化剂为过氧化甲乙酮，添加量为1kg树脂加6ml固化剂。
实施例6
本实施例与实施例5的设置和工作原理相同，区别在于：
底涂层由底涂料液和固化剂构成，其中底涂料液为树脂，固化剂为过氧化甲乙酮，两者的混合比例为1kg树脂加6ml固化剂。。
内衬层由如下质量百分比的各组分构成：
其中，基材为碳钢管件，该碳钢管件为同心变径；碳化硅的目数为250，粒径为60μm；树脂为环氧乙烯基树脂；三氧化二铝的目数为200，粒径为75μm。
施工厚度为6mm，刮涂分几次来完成，等下一次涂刮前，要求不粘手并已固化。
其中：采用的促进剂为环烷酸钴，添加量为1kg树脂加1.2ml促进剂；采用的固化剂为过氧化甲乙酮，添加量为1kg树脂加6ml固化剂。
实施例7
本实施例与实施例5的设置和工作原理相同，区别在于：
底涂层由底涂料液和固化剂构成，其中底涂料液为树脂，固化剂为过氧化甲乙酮，两者的混合比例为1kg树脂加6ml固化剂。
内衬层由如下质量百分比的各组分构成：
其中，基材为碳钢管件，该碳钢管件为标准直管；碳化硅的目数为300，粒径为48μm；树脂为环氧乙烯基树脂；三氧化二铝的目数为200，粒径为75μm。
施工厚度为4mm；采用的促进剂为环烷酸钴，添加量为1kg树脂加1.2ml促进剂；采用的固化剂为过氧化甲乙酮，添加量为1kg树脂加6ml固化剂。
实施例8
本实施例与实施例5的设置和工作原理相同，区别在于：
底涂层由底涂料液和固化剂构成，其中底涂料液为树脂，固化剂为过氧化甲乙酮，两者的混合比例为1kg树脂加6ml固化剂。
内衬层由如下质量百分比的各组分构成：
其中，基材为碳钢管件，该碳钢管件为异形变径；碳化硅的目数为200-300，粒径为48-75μm；树脂为环氧乙烯基树脂；三氧化二铝的目数为200，粒径为75μm。
施工厚度为2mm；采用的促进剂为环烷酸钴，添加量为1kg树脂加1.2ml促进剂；采用的固化剂为过氧化甲乙酮，添加量为1kg树脂加6ml固化剂。
与现有橡胶内衬钢管相比，采用上述实施例所制备的陶瓷复合钢管具有以下优点；
(1)高耐磨、耐腐蚀：内衬复合陶瓷管根据使用环境，选用了高耐磨，高防腐的内衬材料进行设计，适应各种磨损腐蚀场合；
(2)高粘结强度：复合材料采用了有机聚合物，在无机陶瓷作增强剂的基础上，通过特定工艺，特定温度、压力的环境下发生铰链，同时与管道内壁牢固的结合在一起，剥离强度高达14-16MP，是橡胶内衬管道的100倍以上，复合层的热膨胀系数与钢管基本相同，所以不会出现因粘结强度低热膨胀系数差异大导致内衬层脱落现象；
(3)可修复性好：在管道使用过程中，如局部穿孔，磨损严重的管道，只要外部基体钢管满足强度要求，就可以对管道进行现场维修，从而降低维修费用，节约维修时间；
(4)使用寿命长：经过与橡胶内衬钢管电厂脱硫工程试验对比，使用寿命是橡胶内衬钢管的3倍以上。
以上内容是结合本发明创造的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明创造具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。