[发明专利]一种高温耐磨复合材料的体系及制备方法

权利要求书

1.一种高温耐磨复合材料的体系，其特征在于，所述高温耐磨复合材料以Fe-FeAl₂O₄为主要物相体系，增强相为FeAl₂O₄，粘结相为FeO-Al₂O₃固熔相，韧性相为Fe。

2.根据权利要求1所述高温耐磨复合材料的体系，其特征在于，所述复合材料的金属物相质量百分比为33-45％，非金属物相质量百分比为67-55％。

3.一种高温耐磨复合材料的制备方法，其特征在于，将氧化铁粉末、炭粉和铝氧化合物粉末混合均匀，使其在高温下发生化学反应和热压烧结，原位合成致密Fe-FeAl₂O₄系复合材料。

4.根据权利要求3所述高温耐磨复合材料的制备方法，其特征在于，方法包括以下步骤：

步骤1、配料：取氧化铁粉末、炭粉和铝氧化合物粉末按照一定比例放入球磨机中，润磨混匀；

步骤2、压片：将步骤1润磨好的物料在一定压力下压制成圆柱形；

步骤3、化学反应和高温原位合成：将步骤2压片置于热压炉，在高温下发生化学反应和热压烧结，原位合成致密Fe-FeAl₂O₄复合材料。

5.根据权利要求4所述高温耐磨复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化铁为Fe₃O₄和/或Fe₂O₃，所述碳粉为活性炭粉和/或焦炭粉，所述铝氧化合物粉末为Al₂O₃和/或Al(OH)₃，混合反应原料摩尔配比为M_Fe/M_Al＝0.9-1.2，M_O/M_C＝1.0-1.5。

6.根据权利要求3-5任一所述高温耐磨复合材料的制备方法，其特征在于，球磨工艺参数球料比为3:1-10:1，球磨时间为24-48小时，球磨机转速为100-250转/分。

7.根据权利要求3-5任一所述高温耐磨复合材料的制备方法，其特征在于，压片的成形压力5-30MPa，保压时间1-5分钟。

8.根据权利要求3-5任一所述高温耐磨复合材料的制备方法，其特征在于，反应和原位合成气氛为氩气和/或氮气，或真空；温度为1300-1500℃，时间为5-25分钟，热压烧结压力为10-40MPa。

9.根据权利要求3-5任一所述高温耐磨复合材料的制备方法，其特征在于，原料Fe₃O₄/Fe₂O₃的摩尔比为1:2-2:1。

10.根据权利要求3-9任一所述高温耐磨复合材料的制备方法，其特征在于，原料粒度小于20微米。