[發明專利]一種耐高溫陶瓷金屬材料及其制備方法在審

申請號：	201710469832.1	申請日：	2017-06-20
公開（公告）號：	CN107299299A	公開（公告）日：	2017-10-27
發明（設計）人：	何飛	申請（專利權）人：	合肥博創機械制造有限公司
主分類號：	C22C49/02	分類號：	C22C49/02;C22C49/14;C01B33/18;C22C47/08;C22C101/14
代理公司：	合肥道正企智知識產權代理有限公司34130	代理人：	武金花
地址：	230000 安徽省合肥市肥西縣上派鎮***	國省代碼：	安徽;34
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種耐高溫陶瓷金屬材料及其制備方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明涉及金屬材料領域，具體涉及一種耐高溫陶瓷金屬材料及其制備方法。

背景技術

磨損是預制件產生失效的一種最基本的類型，目前普遍存在于冶金，礦山、火電、機械、水泥、煤礦等許多行業。這造成了原材料的極大浪費和能源的巨大的消耗，據不完全統計，我國每年消耗金屬耐磨材料高達500萬噸以上。可見提高機械設備及零部件的耐磨性能，可以有效減少能源的消耗，也可以提高勞動生產率。

石英粉是一種堅硬、耐磨、耐高溫、化學性能穩定的硅酸鹽礦物，廣泛應用于建筑、電子、化工、機械等領域，通過對石英粉的改性加工，使其性能增強并應用于金屬材料中效果顯著。

針對上述情況，有人提出將金屬和陶瓷制成復合材料，陶瓷金屬復合材料是將陶瓷的高耐磨、高硬度性能和金屬材料的韌性結合起來的一種新型復合材料。現在我國使用的金屬陶瓷復合材料，主要通過國外進口，我國生產的金屬陶瓷復合材料，其性能在現階段與進口產品相比，還有一定的差距。不論國內還是國外的金屬陶瓷復合材料，其主要工藝原理是依靠陶瓷顆粒增強金屬材料的方法制造。

目前，研究最多的是以氧化鋁，碳化硅，碳化鎢陶瓷顆粒為骨料，合金粉末或基體金屬粉末為填充劑，選擇合適的粘結劑，壓制成型，制成預制塊，烘干。在真空燒結爐內熔化合金粉末、基體金屬粉末，把陶瓷顆粒粘接成多孔的陶瓷預制體。然后再澆鑄基體金屬液。在澆鑄基體金屬液時，合金粉末熔化，金屬液填充至該合金粉末的孔隙中，這樣的預制體是靠粘接劑粘接成型易脆裂、易剝落。孔隙均勻性差，在澆鑄基體金屬液時，基體金屬液滲透不透徹，不均勻，陶瓷顆粒和基體金屬液的粘接性較差，從而導致耐磨性能較差，抗沖擊性能差。因此，現有的陶瓷金屬材料及其制備工藝需要改進。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種耐高溫陶瓷金屬材料及其制備方法，本發明的陶瓷金屬材料性能優良，穩定性好，具有優異的耐高溫、耐腐蝕以及耐沖擊等性能，應用于多種領域，且制備方法簡單可靠，具有廣闊的市場前景。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：

一種耐高溫陶瓷金屬材料，包括以下按重量份計的原料：加氣鋁粉20-30份、二氧化硅15-25份、氧化鐵10-20份、氧化鎂10-20份、氧化鋅10-20份、改性石英粉8-12份、凹土粉5-15份、碳化硅纖維4-8份、斜發沸石粉3-7份、鋁礬土3-5份、微晶蠟2-6份、硼氫化鋰3-5份、發泡劑1-5份、分散劑1-5份、穩泡劑1-3份和穩定劑1-3份；

所述改性石英粉的制備工藝包括以下步驟：

1)稱取石英粉在干燥箱中90-120℃預熱干燥1-2h，加入占石英粉質量百分比8-12％的25％氨水溶液，在80-90℃下攪拌2-3h，過濾出石英粉，干燥；

2)再向干燥后的石英粉中加入其質量6-8％的偶聯劑，在70-80℃下攪拌2-3h，過濾出石英粉；

3)最后將過濾出的石英粉輸送至真空干燥箱內，在真空度為0.05-0.1Mpa，90-100℃的條件下干燥加熱2-3h后得改性石英粉。

進一步地，所述陶瓷金屬材料包括以下按重量份計的原料：加氣鋁粉25份、二氧化硅20份、氧化鐵15份、氧化鎂15份、氧化鋅15份、改性石英粉10份、凹土粉10份、碳化硅纖維6份、斜發沸石粉5份、鋁礬土4份、微晶蠟4份、硼氫化鋰4份、發泡劑3份、分散劑3份、穩泡劑2份和穩定劑2份。

優選地，所述發泡劑為十二烷基硫酸鈉、硅酸鈉或碳酸鈣中的一種。

優選地，所述分散劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉或焦磷酸鈉中的一種。

優選地，所述穩泡劑為硅樹脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇中的一種。

優選地，所述穩定劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076或抗氧劑TNP中的一種。

一種耐高溫陶瓷金屬材料的制備方法，按照以下步驟進行：

(1)按照所述重量份配比稱取原料；

(2)將除發泡劑、分散劑、穩泡劑和穩定劑的其它原料混合研磨至粒徑≤2mm，得物料；