自蔓延高温合成简称SHS,是利用原料组分间化学反应放热制备材料的新技术。重力SHS分离法制备陶瓷内衬复合钢管具有优良的耐腐蚀、耐磨损及耐高温性能,在很多行业具有广阔的的应用前景,受到了学术界的广泛关注。但对于陶瓷内衬层厚度的控制、弯头内衬涂层制备、板材表面陶瓷涂层的制备还有许多问题丞待解决。针对这些问题,本文采用重力SHS法制备复相陶瓷内衬管,研究了预置芯直径变化对陶瓷层厚度的影响,并研究了采取不保温、干砂保温、热砂保温不同工艺参数对内衬管微观组织及力学性能的影响;研究了弯头陶瓷层和板材及槽钢表面陶瓷层的制备工艺及参数优化。研究表明,反应最佳配比为Al+Fe2O3体系占86%,添加剂Si O2占12%,Al2O3占2%;随着预置芯直径由0到占钢管内径2/3的变化过程中,陶瓷内衬层厚度先增大后减小,当预置芯直径占钢管内径的1/3时,陶瓷层厚度达到最大值。不同冷却方式制备的陶瓷内衬组织中,热砂保温下晶界数目少,熔体中低熔点相有足够的时间填充陶瓷枝晶间的间隙,气体与夹杂也有充分的时间逸出,组织的致密度及均匀化程度高,热砂保温具有最佳的抗热震性能。通过在弯头内预先放置与弯头对称或者非对称的预置芯,反应结束后可以在弯头内部形成对称与非对称的陶瓷涂层,非对称的陶瓷涂层其外侧陶瓷层大于内侧陶瓷层;在板材表面预置铆钉,铆钉在反应过程中会嵌入陶瓷层中,相当于对陶瓷起到钉扎作用,增加陶瓷涂层与钢基体表面嵌合的作用,增强陶瓷涂层与基体的附着力,提高了板材和陶瓷层的结合程度。