一种金属陶瓷复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108941517A(43)申请公布日2018.12.07(21)申请号201810793604.4B22C9/22(2006.01)(22)申请日2018.07.19C22C1/10(2006.01)C22C29/12(2006.01)(71)申请人柳州市创科复合金属陶瓷制品有限公司地址545112广西壮族自治区柳州市柳江区新兴工业园新兴路26号（柳州市柳港科技有限公司大门右边第一车间）(72)发明人李道俊陈智强李道军(74)专利代理机构北京风雅颂专利代理有限公司11403代理人李生梅(51)Int.Cl.B22D23/04(2006.01)B22C1/00(2006.01)B22C9/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种金属陶瓷复合材料及其制备方法(57)摘要本发明提供一种金属陶瓷复合材料，包括金属材料及陶瓷材料，金属材料的体积分数为30％-40％，陶瓷材料的体积分数为60％-70％，陶瓷材料为ZrO2，金属材料在液体状态下填充陶瓷材料颗粒之间的间隙形成金属陶瓷复合材料。本发明制作的金属陶瓷复合材料利用高温金属液在重力及真空抽吸力的作用下对高温陶瓷颗粒之间的空隙进行了有效的填充，完成了金属与陶瓷的牢固结合，形成了在三维空间体内各自独立存在而又相互连接的复合材料。并且金属陶瓷复合材料具有高熔点、强抗氧化性、强抗侵蚀性，用来制作炉口的唇口，能够提高炉口的使用寿命，能够承受恶劣的工作环境。本发明还涉及上述金属陶瓷复合材料的制备方法。CN108941517ACN108941517A权利要求书1/1页1.一种金属陶瓷复合材料，包括金属材料及陶瓷材料，其特征在于：所述金属材料的体积分数为30％-40％，所述陶瓷材料的体积分数为60％-70％，所述陶瓷材料为ZrO2，所述金属材料在液体状态下填充所述陶瓷材料颗粒之间的间隙形成所述金属陶瓷复合材料。2.根据权利要求1所述的金属陶瓷复合材料，其特征在于：所述ZrO2的颗粒度为20-30目。3.根据权利要求1所述的金属陶瓷复合材料，其特征在于：所述ZrO2的状态为全稳定。4.根据权利要求1所述的金属陶瓷复合材料，其特征在于：所述陶瓷材料内还含有4.5％-5％的CaO。5.根据权利要求1所述的金属陶瓷复合材料，其特征在于：所述金属材料包含以下元素，所述元素分别为：C、Si、Mn、Cr、Ni。6.根据权利要求5所述的金属陶瓷复合材料，其特征在于：所述元素的质量份数分别为：C：0.08％-0.12％、Si：1.6％-2.2％、Mn：0.8％-1.2％、Cr：24％-26％、Ni：1.8％-2.2％。7.一种基于权利要求1-6任一项所述的金属陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制作模型：先用EPS制作唇口或内层模型，然后用其他材料与EPS围成所需形状的空腔；用水玻璃将ZrO2陶瓷颗粒混匀，并填充至腔室内,吹气体使所述ZrO2陶瓷颗粒硬化；制型壳：分为面料和背料，面料指与混合物直接接触的里层料，背料为在面料外制作用于加固支撑的料，面料要求为：材料200目以上，材料耐火＞1800℃，面料又由骨料和粘贴剂组成；背料50-150目，耐火＞1500℃，由里向外，粒度从小到大，背料中可以添加0.5-5mm的石英沙等作为填充料；壳型用氯化铝水溶液作固化剂，加速固化壳型，壳型与EPS模型之用用之前预留的钉子固定；型壳焙烧；对型壳进行加热确保高温下进行浇筑，以便于金属液的有效填充；抽真空至负压；浇注金属液，所述金属液对所述ZrO2陶瓷颗粒之间的间隙进行填充。8.根据权利要求7所述的金属陶瓷复合材料制备方法，其特征在于：所述水玻璃的质量份数为6％-8％。9.根据权利要求7所述的金属陶瓷复合材料制备方法，其特征在于：使所述ZrO2陶瓷颗粒硬化的气体为CO2。10.根据权利要求7所述的金属陶瓷复合材料制备方法，其特征在于：所述金属液浇注之前还需对所述金属液进行变质处理，降低所述金属液的表面张力，增加所述金属液与所述陶瓷颗粒的润湿性。2CN108941517A说明书1/3页一种金属陶瓷复合材料及其制备方法【技术领域】[0001]本发明涉及材料领域，尤其是涉及一种金属陶瓷复合材料。【背景技术】[0002]转炉是现代炼钢作业所用的无可替代的核心设备，其结构就是一个可在轴向(耳轴)作一定角度转动的大容器。在该容器内，铁水、废钢、合金材料、熔剂、氧气等材料在热(高达1700度以上)的作用下经一系列的工艺技术处理完成冶炼过程而成为合格的金属液体。炉口—即是该容器的“咀巴”，是炉内参与冶炼反应所有物料及工艺装备(如氧枪等)的进出口通道。炉口的工作环境恶劣，受高温炉气、火焰的炽烤，倾炉出渣时受液态熔渣的热辐射和浸