[發明專利]一種金屬陶瓷復合體及其制備方法

有效

• 申請號: 201410579014.3
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN105522137B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 宮清;林信平;林勇釗;張法亮;吳波
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: B22D19/00
• 分類號: B22D19/00;C22C16/00
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙) 44325
• 代理人: 張浩

為克服現有的金屬陶瓷復合體中，金屬件硬度低，并且與陶瓷基體結合力弱，外觀性能差的問題，本發明提供了一種金屬陶瓷復合體，包括陶瓷基體和金屬件；所述陶瓷基體表面具有凹槽，所述金屬件填充于所述凹槽內；所述金屬件包括鋯基合金和位于所述鋯基合金內的增強材料，所述增強材料選自W、Mo、Ni、Cr、不銹鋼、WC、TiC、SiC、ZrC、ZrO₂、BN、Si₃N₄、TiN、Al₂O₃中的一種或多種；所述金屬件表面在LAB色度系下的亮度L值為36.92?44.07。同時，本發明還公開了上述金屬陶瓷復合體的制備方法。本發明提供的金屬陶瓷復合體中，金屬件表面硬度高，并且與陶瓷基體結合力強，外觀性能好。

技術領域

本發明屬于金屬陶瓷復合材料領域，尤其涉及一種金屬陶瓷復合體及其制備方法。

背景技術

金屬-陶瓷復合耐磨材料主要應用于冶金、建材、礦山、耐火材料及電力等領域物料破碎及研磨裝備中的耐磨件，如輥套、襯板、磨環、磨盤等，是為了滿足更高的耐磨性要求而研制開發的，金屬-陶瓷復合體的性能取決于金屬的性能、陶瓷的性能及兩者的結合強度。金屬-陶瓷復合體優良的性能使其在很多領域中得到應用。例如，現有研究也用來制備同時具有陶瓷或整體鏡面效果和金屬啞光效果的金屬裝飾陶瓷制品，具有良好的耐磨性使其應用廣泛。

目前陶瓷-金屬復合體的制備方法主要有粉末冶金、共噴射沉積、攪拌混合、擠壓鑄造、原位生成等。目前的陶瓷-金屬復合體制作工藝復雜、成本較高，復合體中陶瓷的位置及體積分數較難控制，陶瓷的分布不均勻，并且復合體中陶瓷和金屬的體積比以及陶瓷的分布情況均不能很好的保證材料良好的綜合性能和耐磨性能。因此有人提出先對氧化鋯-氧化鋁復相蜂窩陶瓷進行預處理和表面活化處理，后固定于鑄型中，然后采用鑄造工藝澆注高溫鋼鐵金屬液的方法，但該方法制得的復合體內部會存在氣孔，影響復合體的外觀，無法用于制作外觀件。一般金屬裝飾的陶瓷制品采用PVD(物理氣相沉積法)工藝沉積金屬來制備，但得到的金屬層非常薄，與陶瓷基體的結合力不高，制備的金屬裝飾容易磨損，不僅良品率低，而且應用受限。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有的金屬陶瓷復合體中，金屬件硬度低，并且與陶瓷基體結合力弱，外觀性能差的問題，提供一種金屬陶瓷復合體。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

提供一種金屬陶瓷復合體，包括陶瓷基體和金屬件；所述陶瓷基體表面具有凹槽，所述金屬件填充于所述凹槽內；所述金屬件包括鋯基合金和位于所述鋯基合金內的增強材料，所述增強材料選自W、Mo、Ni、Cr、不銹鋼、WC、TiC、SiC、ZrC、ZrO₂、BN、Si₃N₄、TiN、Al₂O₃中的一種或多種；所述金屬件表面在LAB色度系下的亮度L值為36.92-44.07。

同時，本發明還提供了上述金屬陶瓷復合體的制備方法，包括如下步驟：

S1、將增強材料添加至熔融狀態下的鋯基合金中，并在保護氣氛下混合均勻，得到金屬熔液；以所需得到的金屬件的總體積為基準，所述增強材料的添加量小于30％；所述增強材料選自W、Mo、Ni、Cr、不銹鋼、WC、TiC、SiC、ZrC、ZrO₂、BN、Si₃N₄、TiN、Al₂O₃中的一種或多種；

S2、提供陶瓷基體，所述陶瓷基體表面具有凹槽；將所述金屬熔液注入所述凹槽內；冷卻后得到金屬陶瓷復合體。