[发明专利]一种耐磨复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于耐磨材料技术领域，特别涉及一种耐磨复合材料及其制备方法。一种耐磨复合材料，包括多孔陶瓷基体和填充于多孔陶瓷基体孔隙中的金属基体，所述多孔陶瓷基体由第一多孔陶瓷板和布置在第一多孔陶瓷板之上的第二多孔陶瓷板组成，所述第一多孔陶瓷板上设有若干个第一浇注通孔，所述第二多孔陶瓷板上设有若干个第二浇注通孔，所述第二浇注通孔对每个第一浇注通孔形成部分遮挡。本发明的耐磨复合材料将金属的韧性、抗弯型，与陶瓷的高耐磨、高强度和抗氧化性能有机结合，整体的强度、抗冲击韧性和耐磨性均有极大地提高。

技术领域

本发明属于耐磨材料技术领域，特别涉及一种耐磨复合材料及其制备方法。

背景技术

耐磨材料广泛应用于火电、钢铁、冶炼、机械、煤炭、矿山、化工、水泥、港口码头等企业的输煤、输料系统、制粉系统、排灰、除尘系统等一切磨损大的机械设备上，比如在物料(铁矿石、煤炭等)装卸机械料斗系统中使用，具体部位在导料板、落料回收版、斗轮回弧耐磨板等易磨损部位。耐磨在烧结时，金属与陶瓷颗粒不能充分的混匀，导致耐磨复合材料的金属相和陶瓷相分布不均，导致耐磨性产生较大差异。

申请号为201220097663.6，授权公告号为CN202461486U的中国专利公开了一种金属陶瓷增强体，在增强体上下两个端面上设有多个通孔，并设有安装槽，使用时将通过相互配合的安装槽将多个增强体拼接后形成整体，然后在通孔中浇注钢水，冷却后得到产品，从而完整的将易磨损部位保护起来。然而该方案具有以下不足：1、通孔尺寸较大，浇注时必须将钢水对增强体进行包裹才能完成制作；2、钢水在浇注后将拼接的增强体包裹，以使不同的陶瓷增强体连接，而实际起到耐磨损作用的是增强体，当金属相磨损后，增强体之间会形成间隙导致产品的使用效果急剧下降，不能够起到良好的耐磨作用；3、通孔在增强体上分布不均匀，产品耐磨性差。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种耐磨复合材料及其制备方法。本发明的耐磨复合材料将金属的韧性、抗弯型，与陶瓷的高耐磨、高强度和抗氧化性能有机结合，整体的强度、抗冲击韧性和耐磨性均有极大地提高。

本发明采用以下技术方案来实现：

一种耐磨复合材料，包括多孔陶瓷基体和填充于多孔陶瓷基体孔隙中的金属基体，所述多孔陶瓷基体由第一多孔陶瓷板和布置在第一多孔陶瓷板之上的第二多孔陶瓷板组成，所述第一多孔陶瓷板上设有若干个第一浇注通孔，所述第二多孔陶瓷板上设有若干个第二浇注通孔，所述第二浇注通孔对每个第一浇注通孔形成部分遮挡，所述第一浇注通孔和第二浇注通孔均为圆形。

优选的方案，所述第一浇注通孔和第二浇注通孔的直径为0.4～1mm。

优选的方案，所述第一浇注通孔和第二浇注通孔的直径相同。

优选的方案，所述第一浇注通孔和第二浇注通孔在水平投影面上的孔心分布满足：

其中，X_A为第一浇注通孔的横坐标，X_B为第二浇注通孔的横坐标，Y_A为第一浇注通孔的纵坐标，Y_B为第二浇注通孔的纵坐标，当计算第一浇筑通孔的分布时，R₀为第一浇注通孔的直径，当计算第二浇筑通孔的分布时，R₀为第二浇注通孔的直径，以上均为在水平投影面上的参数。

一种耐磨复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1，按质量份计，称取碳化硅陶瓷颗粒40～50份，氮化硅陶瓷颗粒50～60份、亚微米级氮化铝5～12份和粘结剂5～12份，放入容器中混合均匀后得到混合物料；

S2，将所述混合物料倒入分别倒入不同的模具成型，制得具有通孔的预制件A和预制件B；

S3，将预制件A和预制件B放入气氛炉内，在1100～1300℃条件下烧结30～50min，再经淬火、回火步骤后制得第一多孔陶瓷板和第二多孔陶瓷板；