[发明专利]一种陶瓷增强金属基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种陶瓷增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，将锆刚玉粉体、水和添加剂混合制成陶瓷浆料，并加入有机泡沫珠粒与陶瓷浆料混合均匀，浇入模具型腔干燥后制得泡沫陶瓷前驱体；对泡沫陶瓷前驱体进行烧结去除有机泡沫珠粒，并对其表面镀镍；然后放入铸型，浇注液态金属，冷却、凝固，再进行热处理即得陶瓷增强金属基复合材料。

2.如权利要求1所述的一种陶瓷增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：向锆刚玉粉体中加入水和添加剂，充分混合、搅拌均匀制成陶瓷浆料，并加入有机泡沫珠粒与陶瓷浆料混合均匀，浇入模具型腔，室温下干燥24～48h，得到泡沫陶瓷前驱体；

步骤2：对所述步骤1得到的泡沫陶瓷前驱体进行烧结去除有机泡沫珠粒，排出有机泡沫珠粒之后继续升温至1100℃～1300℃，保温2～3h，得到多孔陶瓷骨架；

步骤3：对所述步骤2得到的多孔陶瓷骨架表面清洗后进行镀镍，得到镀镍的多孔陶瓷骨架；

步骤4：将所述步骤3得到的镀镍的多孔陶瓷骨架放入铸型，采用真空吸铸法将液态金属浇入多孔陶瓷中，冷却至室温进行凝固，得到陶瓷增强金属基复合材料。

3.如权利要求2所述的一种陶瓷增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中锆刚玉粉体的粒度为25～48μm。

4.如权利要求2所述的一种陶瓷增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中锆刚玉粉体:添加剂:水的质量比为1:(0.02～0.15):(3～4)。

5.如权利要求2或4所述的一种陶瓷增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中添加剂为粘结剂、流变剂、消泡剂和表面活性剂的混合物，粘结剂、流变剂、消泡剂和表面活性剂的质量比为1:(0.17～0.5):(0.1～0.3):(0.02～0.18)；所述粘结剂为氢氧化铝凝胶，流变剂为羧甲基纤维素，消泡剂为聚二甲基硅氧烷，表面活性剂为硬脂酸。

6.如权利要求2所述的一种陶瓷增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中有机泡沫珠粒与陶瓷浆料的质量比为1:(0.11～0.42)；有机泡沫珠粒为粒径1-3mm的聚氨酯珠粒。

7.如权利要求2所述的一种陶瓷增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中升温在加热至600℃前的升温速率为3～8℃/min，600℃之后的升温速率为10～20℃/min。

8.如权利要求2所述的一种陶瓷增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中清洗为先进行水洗、然后酸洗后再进行水洗，在70℃～90℃的温度下烘干30～60min。

9.如权利要求2所述的一种陶瓷增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中液态金属为中低碳钢或者中低碳的低合金钢。

10.如权利要求2所述的一种陶瓷增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中真空吸铸法的真空度为-30～-50KPa。