[发明专利]一种改性陶瓷颗粒增强铁基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种改性陶瓷颗粒增强铁基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、先对ZTA_P陶瓷颗粒进行表面微粗糙化，得到粗糙度为4~10μm的ZTAP陶瓷颗粒，对ZTA_P陶瓷颗粒进行预热处理，然后采用物理气相沉积的方法制得镀镍铬合金的ZTA_P陶瓷颗粒，镀镍铬合金的ZTA_P陶瓷颗粒的颗粒大小为3~5mm；

S2、将镀镍铬合金的ZTA_P陶瓷颗粒，微米级的NiCrAlY合金粉末以及酒精进行混合搅拌，经定型和烘干处理后制得具有蜂巢状结构的陶瓷预制体，微米级的NiCrAlY合金粉末的颗粒大小为40~60μm，NiCrAlY合金粉末占镀镍铬合金ZTA_P陶瓷颗粒质量的10%~30%，酒精占镀镍铬合金ZTA_P陶瓷颗粒和NiCrAlY粉末总质量的5%~10%；

S3、将陶瓷预制体在1250~1450℃的高温下进行真空烧结处理，降温后浇铸高铬铸铁液态金属，经冷却后制得改性陶瓷颗粒增强铁基复合材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，预热处理的温度为300~400℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，采用真空多弧离子镀的方法在ZTA_P陶瓷颗粒的表面镀覆镍铬合金，镀覆过程中连续旋转盛放ZTA_P陶瓷颗粒的转盘。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，真空高温烧结热处理具体为：

以5~15℃/min的升温速率从室温加热至800~900℃，随后以6~8℃/min的升温速率加热至1000~1150℃，再以3~5℃/min的升温速率加热至1250~1450℃，保温0.5~2h后，以3~5℃/min的温度降到1000~1150℃，然后以6~8℃/min的降温速率降到800~900℃，最后以5~15℃/min的降温速率降至400~500℃，最后冷却至室温。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，采用底铸式浇铸方法浇铸高铬铸铁液态金属，加热温度为1550~1650℃，冷却时间为18~24h。

6.一种改性陶瓷颗粒增强铁基复合材料，其特征在于，改性陶瓷颗粒增强铁基复合材料采用权利要求1所述的方法制备而成。

7.根据权利要求6所述的复合材料，其特征在于，包括高铬铸铁基体和NiCrAlY改性的ZTA_P陶瓷颗粒，高铬铸铁基体和ZTA_P陶瓷颗粒的体积分数分别为60%~90%和10%~40%。