[发明专利]耐磨陶瓷材料、陶瓷局部增强铝基复合材料及制备方法

摘要

本发明公开的耐磨陶瓷材料的组成包括体积比为（5～30）（1～25）的陶瓷骨架材料和陶瓷颗粒材料，该耐磨陶瓷材料耐磨性好，适用于对耐磨性要求较高的场合，可局部复合于铝合金基体表面，提高铝合金基体耐磨性；本发明公开的陶瓷局部增强铝基复合材料及其可操作性强的制备方法，在铝合金基体的表面局部复合耐磨陶瓷材料制成的耐磨层，可改善铝合金的局部耐磨性，同时充分利用铝合金密度低、导热性好的特点，使该复合材料可适用于各种对耐磨性和散热性要求高并有轻量化要求的场合，尤其适用于像制动毂、制动盘等刹车制动系统，可有效延长刹车制动系统的使用寿命，降低油耗，改善车辆的通过性能并缩短刹车距离，提高汽车的安全性。

主权项

陶瓷局部增强铝基复合材料，其特征在于包括铝合金基体及局部复合于该铝合金基体表面的耐磨层，所述的耐磨层由陶瓷骨架材料和陶瓷颗粒材料与低温粘合剂和高温粘合剂经混合、抽真空、加压、去水、压制、烘干、烧结而成，陶瓷骨架材料、陶瓷颗粒材料、低温粘合剂和高温粘合剂的体积比为(5～30)：(1～25)：(20～40)：(20～60)；所述的陶瓷骨架材料为氧化铝短纤维，所述的陶瓷颗粒材料为粉煤灰颗粒和碳化硅颗粒，所述的氧化铝短纤维的直径为5～15μm、长度为0.8～2.8mm，所述的粉煤灰颗粒的粒度为10～100μm，所述的碳化硅颗粒的粒度为10～100μm；所述的低温粘合剂是浓度为3～20％的羧甲基纤维素水溶液，所述的高温粘合剂是浓度为10～60％的硅溶胶溶液；该陶瓷局部增强铝基复合材料的制备方法包括以下步骤：按体积分数计，将5～30％的陶瓷骨架材料、1～25％的陶瓷颗粒材料、20～40％的低温粘合剂和20～60％的高温粘合剂均匀混合后，定量浇入预制件模具中，先将预制件模具抽真空至1×10‑2Pa，再加压20～30MPa、去水并压制成预制件；然后将预制件先在150～200℃温度下烘干处理10～20h，再在700～1000℃温度下烧结处理2.5～4h，得到预制件成品；最后采用挤压铸造工艺将预制件成品复合于事先准备好的铝合金基体，使耐磨层与铝合金基体冶金结合，即得到陶瓷局部增强铝基复合材料。