[發明專利]一種金屬陶瓷耐磨部件及其制備方法

有效

• 申請號: 202110007307.4
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112893809B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 李伶;屈忠寶;王守興;畢魯南;李楠
• 申請（專利權）人: 山東工業陶瓷研究設計院有限公司
• 主分類號: B22D19/00
• 分類號: B22D19/00;B22D18/06;C04B38/00;C04B35/10;C04B41/88
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 趙奕

一種金屬陶瓷耐磨部件的制備方法，其特征在于，包括：將表面粗化后的陶瓷顆粒與粘接劑混合得到膏體,所述膏體通過模具成型并烘干固化得到多孔陶瓷坯體,將有機乳液與金屬合金粉混合得到懸濁液,將所述陶瓷坯體浸潤在所述懸濁液中，所述懸濁液滲透至所述陶瓷坯體中得到多孔金屬陶瓷素坯,將所述金屬陶瓷素坯置于燒結爐中燒結得到多孔金屬陶瓷預制體,將金屬熔液以負壓形式鑄滲進入多孔陶瓷預制體復合制備金屬陶瓷耐磨部件，本發明采用中溫燒結的方式制備金屬陶瓷耐磨部件，節省了能源，降低了加工難度，同時所述金屬陶瓷耐磨部件具有較強的耐磨性和韌性。

技術領域

本發明涉及陶瓷領域，尤其涉及一種金屬陶瓷耐磨部件及其制備方法。

背景技術

金屬陶瓷耐磨部件是由金屬陶瓷預制體澆注金屬熔液制成，金屬陶瓷預制體是將陶瓷的高硬度和高耐磨性與金屬的高韌性相結合制備的一類復合材料，在水泥、煤電和礦石等耐磨領域上具有很大的應用前景。

目前制備金屬陶瓷預制體的方法一般是通過陶瓷顆粒與金屬合金粉混合，然后利用高溫燒結而成，由于采用的金屬合金粉的熔點一般都比較高，為了使金屬合金粉產生液相燒結效果，進而與陶瓷顆粒更好的結合，燒結的溫度一般都在800-1100℃左右，如此高的燒結溫度無疑使金屬陶瓷預制體的制備成本大幅度增加，而如果單純的將燒結溫度降低，金屬合金會因為燒結溫度不夠無法形成有效連接，從而降低金屬陶瓷預制體的整體強度，降低金屬陶瓷耐磨部件的致密度；如果單純的采用低熔點合金粉代替傳統的金屬合金粉，雖然可以低溫熔化，但是低熔點合金組分與陶瓷反應活性低，不能在制備復合材料時候有效提高金屬組分和陶瓷的結合性，缺少了強結合作用下的牽引，呈流體狀態的合金熔液并不會固定在陶瓷顆粒的周圍，而是在預制體內的縫隙之間流動。由于低熔點合金熔點低，澆注時極易受到高溫熱輻射熔化，降低預制體粘接強度，可能會破壞陶瓷預制體整體結構，降低復合部件的耐磨性。

因此采用一種低溫燒結的方式制備出具有高耐磨與高韌性的金屬陶瓷耐磨部件成為了目前制備金屬陶瓷復合材料的關鍵。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種金屬陶瓷耐磨部件及其制備方法，在實現金屬陶瓷耐磨部件的高耐磨性和高韌性的同時，又能降低燒結所需的溫度，節省制備成本。

根據本發明的一個方面，提供一種金屬陶瓷耐磨部件的制備方法，具體包括：

(1)將表面粗化后的陶瓷顆粒與粘接劑混合得到膏體；

(2)所述膏體通過橡膠模具成型并烘干固化得到多孔陶瓷坯體；

(3)將有機乳液與金屬合金粉混合得到懸濁液；

(4)將所述陶瓷坯體浸潤在所述懸濁液中，所述懸濁液滲透至所述陶瓷坯體中得到多孔金屬陶瓷素坯；

(5)將所述金屬陶瓷素坯置于燒結爐中燒結得到多孔金屬陶瓷預制體；

(6)將金屬熔液以負壓形式鑄滲進入多孔陶瓷預制體復合制備金屬陶瓷耐磨部件。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：