本發(fā)明屬于復合材料領(lǐng)域，特別是涉及一種金屬合金復合陶瓷板及其制備工藝。

背景技術(shù)：

在建材、火電和冶金礦山等工業(yè)領(lǐng)域，復合材料中耐磨材料的在其能量和經(jīng)濟成本消耗中占有相當大的比重。礦物、水泥和煤粉等原材料的生產(chǎn)過程中，機器設備和零件都會因磨損而經(jīng)常維修更換。人們對耐磨材料的研究已經(jīng)有一百多年的歷史；對高錳鋼、合金鋼、鎳硬鑄鐵、各種白口鑄鐵及高鉻鑄鐵等不同類型的耐磨材料研究及其生產(chǎn)工藝在不斷的完善。相對而言，我國耐磨材料和抗磨技術(shù)的相關(guān)研究工作開展的較晚，在20世紀70年代到90年代這段時間里，高錳鋼的強化、各種中低合金耐磨鋼、低鉻和高鉻鑄鐵、馬氏體和貝氏體球鐵等耐磨材料的系統(tǒng)研究和應用方面都取得了很大的成績和顯著的經(jīng)濟效益。隨著科學技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，對材料的耐磨性、韌性、硬度等性能要求越來越高，且材料使用壽命越來越成為影響生產(chǎn)進度及生產(chǎn)效率的重要因素；陶瓷材料具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優(yōu)點，可用作結(jié)構(gòu)材料、功能材料如隔熱材料；但其抗拉強度塑性、韌性較低；將金屬與陶瓷材料結(jié)合成為復合材料，雖然因金屬的本質(zhì)集其韌性、穩(wěn)定性及強度為一體使復合材料剛度、強度、抗蠕變能力、耐磨性等性能增強，但該類復合材料仍然不能滿足人們的需求，因此對于金屬合金復合陶瓷的研究是必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述問題提供了一種金屬合金復合陶瓷板及其制備工藝，通過若干個金屬合金復合陶瓷板基體和包裹該金屬合金復合陶瓷板基體的陶瓷連接體ⅱ結(jié)合而成的金屬合金復合陶瓷板具有強度高、硬度高、耐磨性好、密度小、使用壽命長等優(yōu)良性能。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下方案：一種金屬合金復合陶瓷板包括若干個金屬合金復合陶瓷板基體和包裹該金屬合金復合陶瓷板基體的陶瓷連接體ⅱ；所述的金屬合金復合陶瓷板基體包括陶瓷連接體ⅰ、陶瓷基體和金屬合金體，所述的陶瓷連接體ⅰ位于陶瓷基體和金屬合金體之間，所述的金屬合金體是由鈦粉、鋁粉、鋯粉、鉻粉、鐵粉、鎂粉、稀土粉末中的至少兩種組成，其中，稀土粉末為氧化釔、氧化鑭和氧化鈰中的一種；所述的陶瓷基體包括陶瓷原料和有機結(jié)合劑，其中陶瓷原料包括氧化鋯顆粒、氧化鋁顆粒、碳化硅、二氧化硅、氧化釔和碳化鈦，各物料的重量份數(shù)是：氧化鋁顆粒50-65份、氧化鋯顆粒28-43份、碳化硅0.5-2份、二氧化硅0.5-1.95份、氧化釔0.01-0.05份和碳化鈦1.5-3份；所述的有機結(jié)合劑為環(huán)氧樹脂或聚氯乙烯，其重量為陶瓷原料總重量的2.5-8%，所述的陶瓷連接體ⅰ和陶瓷連接體ⅱ都是由陶瓷基體的陶瓷原料組份、鎳粉、以及金屬合金體的原料組份組成，且各組份所占的重量份數(shù)分別為75-90份、0.5-1份、9-24份。

進一步的，所述的鈦粉純度≥99.5%，細度為150-350目；鋁粉純度≥99.9%，細度為40-160目；鋯粉純度≥99.9%，細度為40-160目；鐵粉和鎂粉的純度都≥99.0%，鉻粉純度≥99.5%，細度為80-200目。

進一步的，所述的氧化鋁顆粒粒徑為2-100nm；氧化鋯顆粒粒徑為2-200nm；碳化硅粒徑為0.5-1.5μm；碳化鈦純度≥99.0%；鎳粉純度≥99.8%。

進一步的，所述的陶瓷基體為空心的圓柱形，陶瓷連接體ⅰ為圓筒形，其外徑小于陶瓷基體的內(nèi)徑，高度與陶瓷基體的高度相同。

進一步的，所述的陶瓷連接體ⅰ與陶瓷基體連接的過程：取陶瓷基體的陶瓷原料氧化鋁顆粒50-65份、氧化鋯顆粒28-43份、碳化硅0.5-2份、二氧化硅0.5-1.95份、氧化釔0.01-0.05份和碳化鈦1.5-3份，將它們放入球磨機內(nèi)研磨10-16小時，混合均勻后過目篩選后制得陶瓷基體的陶瓷原料組份，按重量份數(shù)取其75-90份，加入0.5-1份鎳粉，然后放入球磨機內(nèi)研磨8-14小時，然后再加入過目篩選后的9-24份金屬合金體的原料組份混合均勻后，得到陶瓷連接體原料，送入熔煉爐，熔煉為半固態(tài)或液態(tài)的陶瓷連接體溶液，將陶瓷基體套在陶瓷連接體ⅰ上然后放入模具中，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；再將熔煉好的陶瓷連接體溶液注入陶瓷基體和陶瓷連接體ⅰ的間隙內(nèi)，注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻脫模即可。

一種金屬合金復合陶瓷板的制備工藝，包括以下步驟：

步驟一：取陶瓷基體的陶瓷原料氧化鋁顆粒50-65份、氧化鋯顆粒28-43份、碳化硅0.5-2份、二氧化硅0.5-1.95份、氧化釔0.01-0.05份和碳化鈦1.5-3份，將它們放入球磨機內(nèi)研磨10-16小時，混合均勻后制得陶瓷基體的陶瓷原料組份，備用；取鈦粉、鋁粉、鋯粉、鉻粉、鐵粉、鎂粉、稀土粉末中的至少兩種原料放入球磨機內(nèi)研磨4-8小時，混合均勻后成為金屬合金體的原料組份，送入熔煉爐，熔煉溫度1560-1850℃，熔煉為半固態(tài)或液態(tài)的金屬合金液，備用；

步驟二：取步驟一中的陶瓷基體的陶瓷原料組份，按重量百分比加入2.5-8%的有機結(jié)合劑，放入球磨機內(nèi)研磨12-18小時，制成漿料，然后裝入已準備好的模具中，擠壓成形，脫模后形成空心的圓柱形陶瓷基體的坯體；

步驟三，將陶瓷基體的坯體送入干燥室，自然風干或烘干后送入燒結(jié)窯進行燒結(jié)，經(jīng)在燒結(jié)溫度為1250-1400℃保溫2-3小時，然后進行降溫取出即得空心的圓柱形陶瓷基體；

步驟四：取陶瓷基體的陶瓷原料氧化鋁顆粒50-65份、氧化鋯顆粒28-43份、碳化硅0.5-2份、二氧化硅0.5-1.95份、氧化釔0.01-0.05份和碳化鈦1.5-3份，將它們放入球磨機內(nèi)研磨10-16小時，混合均勻后過目篩選后制得陶瓷基體的陶瓷原料組份，按重量份數(shù)取其75-90份，加入0.5-1份鎳粉，然后放入球磨機內(nèi)研磨8-14小時，然后再加入過目篩選后的9-24份金屬合金體的原料組份混合均勻后，得到陶瓷連接體原料，平均分成兩份，其中一份陶瓷連接體原料裝入準備好的模具中，擠壓成形，脫模后形成圓筒形的陶瓷連接體ⅰ坯體，送入燒結(jié)窯進行燒結(jié)，經(jīng)在燒結(jié)溫度為1150-1250℃保溫2-3小時，制得圓筒形的陶瓷連接體ⅰ，其外徑小于陶瓷基體的內(nèi)徑，高度與陶瓷基體的高度相同；取另一份陶瓷連接體原料送入熔煉爐，熔煉為半固態(tài)或液態(tài)的陶瓷連接體溶液，備用；

步驟五：將步驟四制備的陶瓷基體套在步驟三制備的陶瓷連接體ⅰ上然后放入模具中，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；再將步驟四熔煉好的陶瓷連接體溶液注入陶瓷基體和陶瓷連接體ⅰ的間隙內(nèi)，注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻脫模，得到復合陶瓷板體；

步驟六：將步驟五中的復合陶瓷板體放入模具中，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；向其陶瓷連接體ⅰ圓筒內(nèi)注入步驟一中制備好的金屬合金液，注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻脫模，得到金屬合金復合陶瓷板基體，其中在復合陶瓷板中陶瓷連接體ⅰ圓筒內(nèi)形成金屬合金體；

步驟七：將步驟六中的若干個金屬合金復合陶瓷板基體放入模具內(nèi)，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；再將步驟四熔煉好的陶瓷連接體溶液注入模具內(nèi)，注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻、脫模后該步驟注入陶瓷連接體溶液成為陶瓷連接體ⅱ，同時金屬合金復合陶瓷板制備完成。

進一步的，所述的鈦粉純度≥99.5%，細度為150-350目；鋁粉純度≥99.9%，細度為40-160目；鋯粉純度≥99.9%，細度為40-160目；鐵粉和鎂粉的純度都≥99.0%；鉻粉純度≥99.5%，細度為80-200目，所述的稀土粉末為納米顆粒，為氧化釔、氧化鑭和氧化鈰中的一種。

進一步的，所述的氧化鋁顆粒粒徑為2-100nm；氧化鋯顆粒粒徑為2-200nm；碳化硅粒徑為0.5-1.5μm；碳化鈦純度≥99.0%。

進一步的，所述的鎳粉純度≥99.8%，所述的有機結(jié)合劑為環(huán)氧樹脂或聚氯乙烯。

進一步的，所述的步驟三中陶瓷基體的坯體的燒結(jié)溫度，其升溫過程為：

a:將陶瓷基體的坯體預熱到600-700℃，升溫速率為15-20℃/min，保溫時間為1.0-2.5h；

b:將陶瓷基體的坯體從600-700℃升溫到900℃，升溫速率為5-8℃/min，保溫時間為0.5-1h；

c:將球形坯體從900℃升溫到1250-1400℃，升溫速率為2-6℃/min，保溫時間為2-3h；

然后進行降溫，降溫過程分為二個階段：

d：從1250-1400℃到900℃，降溫速率為5-15℃/min；

e：900℃以下采用自然降溫；

當溫度降至室溫時，取出即得到陶瓷基體；

所述的步驟四中陶瓷連接體坯體ⅰ的燒結(jié)溫度，其升溫過程為：

a:將陶瓷連接體坯體ⅰ預熱到700℃，升溫速率為15-20℃/min，保溫時間為1.0-2.5h；

b:將陶瓷連接體坯體ⅰ從700℃升溫到1150-1250℃，升溫速率為5-10℃/min，保溫時間為0.5-1h；

然后進行降溫，降溫過程，降溫速率為5-15℃/min，當溫度降至室溫時，取出即得陶瓷連接體ⅰ。

本發(fā)明具有的有益效果如下所示：

1：本發(fā)明陶瓷本體中含有氧化鋁顆粒、氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯顆粒，其具有良好的耐磨損性能和抗熱震性能，再加入碳化硅可對其抗熱震性能的提高具有更好的效果；二氧化硅、碳化鈦的加入可有效地提高對其硬度和耐磨性能；

2.本發(fā)明中采用球磨，使物料粒徑減小，最終達到物料混合，在球磨過程中，物料在球磨罐內(nèi)高速翻騰，機械能轉(zhuǎn)化為物料的彈性和塑性變形、形成新表面以及熱量的產(chǎn)生，使其具有較大活性的新表面，以得到最佳的細化粉末，也為后續(xù)燒結(jié)提供優(yōu)越的前提條件，因為球磨所產(chǎn)生的大量的晶界能和位錯，不僅能大大提高鍛燒后材料的性能，還能降低其燒結(jié)溫度；

3.本發(fā)明陶瓷連接體ⅰ和陶瓷連接體ⅱ中含有兩種金屬相和陶瓷基體原料組份，提高了陶瓷連接體ⅰ和陶瓷連接體ⅱ的耐磨性韌性、強度和硬度；同時還含有鎳粉，這不僅提高金屬合金復合陶瓷板中金屬相和陶瓷基體界面間的潤濕性，使金屬相和陶瓷基體界面得結(jié)合力增強，從而提高其金屬合金復合陶瓷板基體耐磨性、硬度和強度；本身又能和陶瓷基體很好的結(jié)合，陶瓷連接體ⅱ包裹金屬合金復合陶瓷板基體，此外，陶瓷連接體ⅰ通過注入陶瓷連接體溶液與陶瓷基體連接；陶瓷連接體ⅰ位于陶瓷基體和金屬合金體之間，且金屬合金體由至少兩種金屬組成，從而使金屬合金復合陶瓷板的耐磨性、強度、硬度和韌性大大提高；

4.本發(fā)明中復合陶瓷板體的制備過程中采取陶瓷基體套在陶瓷連接體ⅰ上放入模具中先在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min然后再將陶瓷連接體溶液注入陶瓷基體和陶瓷連接體ⅰ的間隙內(nèi)，使陶瓷基體內(nèi)徑和陶瓷連接體ⅰ外徑間的間隙注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫，不僅有利于澆鑄過程很好地進行，還有利于使陶瓷基體和陶瓷連接體ⅰ更好地連接成為一體，提高的復合陶瓷板體耐磨性；在制備復合陶瓷板體和金屬合金復合陶瓷板基體時也采取了同樣的方法使的制備金屬合金復合陶瓷板具有較高的強度、硬度、耐磨性和韌性，使其能夠應用于火電、航天、冶煉、機械、水泥、航空、化工、生活用品等工業(yè)領(lǐng)域。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例1金屬合金復合陶瓷板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例2金屬合金復合陶瓷板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標注:1-金屬合金體，2-陶瓷連接體ⅰ，3-陶瓷基體，4-陶瓷連接體ⅱ。

具體實施方式

一種金屬合金復合陶瓷板包括若干個金屬合金復合陶瓷板基體和包裹該金屬合金復合陶瓷板基體的陶瓷連接體ⅱ；所述的金屬合金復合陶瓷板基體包括陶瓷連接體ⅰ、陶瓷基體和金屬合金體，所述的陶瓷連接體ⅰ位于陶瓷基體和金屬合金體之間，所述的金屬合金體是由鈦粉、鋁粉、鋯粉、鉻粉、鐵粉、鎂粉、稀土粉末中的至少兩種組成，其中，稀土粉末為氧化釔、氧化鑭和氧化鈰中的一種；所述的陶瓷基體包括陶瓷原料和有機結(jié)合劑，其中陶瓷原料包括氧化鋯顆粒、氧化鋁顆粒、碳化硅、二氧化硅、氧化釔和碳化鈦，各物料的重量份數(shù)是：氧化鋁顆粒50-65份、氧化鋯顆粒28-43份、碳化硅0.5-2份、二氧化硅0.5-1.95份、氧化釔0.01-0.05份和碳化鈦1.5-3份；所述的有機結(jié)合劑為環(huán)氧樹脂或聚氯乙烯，其重量為陶瓷原料總重量的2.5-8%，所述的陶瓷連接體ⅰ和陶瓷連接體ⅱ都是由陶瓷基體的陶瓷原料組份、鎳粉、以及金屬合金體的原料組份組成，且各組份所占的重量份數(shù)分別為75-90份、0.5-1份、9-24份。

進一步的，所述的鈦粉純度≥99.5%，細度為150-350目；鋁粉純度≥99.9%，細度為40-160目；鋯粉純度≥99.9%，細度為40-160目；鐵粉和鎂粉的純度都≥99.0%，鉻粉純度≥99.5%，細度為80-200目。

進一步的，所述的氧化鋁顆粒粒徑為2-100nm；氧化鋯顆粒粒徑為2-200nm；碳化硅粒徑為0.5-1.5μm；碳化鈦純度≥99.0%；鎳粉純度≥99.8%。

進一步的，所述的陶瓷基體為空心的圓柱形，陶瓷連接體ⅰ為圓筒形，其外徑小于陶瓷基體的內(nèi)徑，高度與陶瓷基體的高度相同。

進一步的，所述的陶瓷連接體ⅰ與陶瓷基體連接的過程：取陶瓷基體的陶瓷原料氧化鋁顆粒50-65份、氧化鋯顆粒28-43份、碳化硅0.5-2份、二氧化硅0.5-1.95份、氧化釔0.01-0.05份和碳化鈦1.5-3份，將它們放入球磨機內(nèi)研磨10-16小時，混合均勻后過目篩選后制得陶瓷基體的陶瓷原料組份，按重量份數(shù)取其75-90份，加入0.5-1份鎳粉，然后放入球磨機內(nèi)研磨8-14小時，然后再加入過目篩選后的9-24份金屬合金體的原料組份混合均勻后，得到陶瓷連接體原料，送入熔煉爐，熔煉為半固態(tài)或液態(tài)的陶瓷連接體溶液，將陶瓷基體套在陶瓷連接體ⅰ上然后放入模具中，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；再將熔煉好的陶瓷連接體溶液注入陶瓷基體和陶瓷連接體ⅰ的間隙內(nèi)，注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻脫模即可。

一種金屬合金復合陶瓷板的制備工藝，包括以下步驟：

步驟一：取陶瓷基體的陶瓷原料氧化鋁顆粒50-65份、氧化鋯顆粒28-43份、碳化硅0.5-2份、二氧化硅0.5-1.95份、氧化釔0.01-0.05份和碳化鈦1.5-3份，將它們放入球磨機內(nèi)研磨10-16小時，混合均勻后制得陶瓷基體的陶瓷原料組份，備用；取鈦粉、鋁粉、鋯粉、鉻粉、鐵粉、鎂粉、稀土粉末中的至少兩種原料放入球磨機內(nèi)研磨4-8小時，混合均勻后成為金屬合金體的原料組份，送入熔煉爐，熔煉溫度1560-1850℃，熔煉為半固態(tài)或液態(tài)的金屬合金液，備用；

步驟二：取步驟一中的陶瓷基體的陶瓷原料組份，按重量百分比加入2.5-8%的有機結(jié)合劑，放入球磨機內(nèi)研磨12-18小時，制成漿料，然后裝入已準備好的模具中，擠壓成形，脫模后形成空心的圓柱形陶瓷基體的坯體；

步驟三，將陶瓷基體的坯體送入干燥室，自然風干或烘干后送入燒結(jié)窯進行燒結(jié)，經(jīng)在燒結(jié)溫度為1250-1400℃保溫2-3小時，然后進行降溫取出即得空心的圓柱形陶瓷基體；

步驟四：取陶瓷基體的陶瓷原料氧化鋁顆粒50-65份、氧化鋯顆粒28-43份、碳化硅0.5-2份、二氧化硅0.5-1.95份、氧化釔0.01-0.05份和碳化鈦1.5-3份，將它們放入球磨機內(nèi)研磨10-16小時，混合均勻后過目篩選后制得陶瓷基體的陶瓷原料組份，按重量份數(shù)取其75-90份，加入0.5-1份鎳粉，然后放入球磨機內(nèi)研磨8-14小時，然后再加入過目篩選后的9-24份金屬合金體的原料組份混合均勻后，得到陶瓷連接體原料，平均分成兩份，其中一份陶瓷連接體原料裝入準備好的模具中，擠壓成形，脫模后形成圓筒形的陶瓷連接體ⅰ坯體，送入燒結(jié)窯進行燒結(jié)，經(jīng)在燒結(jié)溫度為1150-1250℃保溫2-3小時，制得圓筒形的陶瓷連接體ⅰ，其外徑小于陶瓷基體的內(nèi)徑，高度與陶瓷基體的高度相同；取另一份陶瓷連接體原料送入熔煉爐，熔煉為半固態(tài)或液態(tài)的陶瓷連接體溶液，備用；

步驟五：將步驟四制備的陶瓷基體套在步驟三制備的陶瓷連接體ⅰ上然后放入模具中，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；再將步驟四熔煉好的陶瓷連接體溶液注入陶瓷基體和陶瓷連接體ⅰ的間隙內(nèi)，注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻脫模，得到復合陶瓷板體；

步驟六：將步驟五中的復合陶瓷板體放入模具中，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；向其陶瓷連接體ⅰ圓筒內(nèi)注入步驟一中制備好的金屬合金液，注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻脫模，得到金屬合金復合陶瓷板基體，其中在復合陶瓷板中陶瓷連接體ⅰ圓筒內(nèi)形成金屬合金體；

步驟七：將步驟六中的若干個金屬合金復合陶瓷板基體放入模具內(nèi)，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；再將步驟四熔煉好的陶瓷連接體溶液注入模具內(nèi)，注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻、脫模后該步驟注入陶瓷連接體溶液成為陶瓷連接體ⅱ，同時金屬合金復合陶瓷板制備完成。

進一步的，所述的鈦粉純度≥99.5%，細度為150-350目；鋁粉純度≥99.9%，細度為40-160目；鋯粉純度≥99.9%，細度為40-160目；鐵粉和鎂粉的純度都≥99.0%；鉻粉純度≥99.5%，細度為80-200目，所述的稀土粉末為納米顆粒，為氧化釔、氧化鑭和氧化鈰中的一種。

進一步的，所述的氧化鋁顆粒粒徑為2-100nm；氧化鋯顆粒粒徑為2-200nm；碳化硅粒徑為0.5-1.5μm；碳化鈦純度≥99.0%。

進一步的，所述的鎳粉純度≥99.8%，所述的有機結(jié)合劑為環(huán)氧樹脂或聚氯乙烯。

進一步的，所述的步驟三中陶瓷基體的坯體的燒結(jié)溫度，其升溫過程為：

a:將陶瓷基體的坯體預熱到600-700℃，升溫速率為15-20℃/min，保溫時間為1.0-2.5h；

b:將陶瓷基體的坯體從600-700℃升溫到900℃，升溫速率為5-8℃/min，保溫時間為0.5-1h；

c:將球形坯體從900℃升溫到1250-1400℃，升溫速率為2-6℃/min，保溫時間為2-3h；

然后進行降溫，降溫過程分為二個階段：

d：從1250-1400℃到900℃，降溫速率為5-15℃/min；

e：900℃以下采用自然降溫；

當溫度降至室溫時，取出即得到陶瓷基體；

所述的步驟四中陶瓷連接體坯體ⅰ的燒結(jié)溫度，其升溫過程為：

a:將陶瓷連接體坯體ⅰ預熱到700℃，升溫速率為15-20℃/min，保溫時間為1.0-2.5h；

b:將陶瓷連接體坯體ⅰ從700℃升溫到1150-1250℃，升溫速率為5-10℃/min，保溫時間為0.5-1h；

然后進行降溫，降溫過程，降溫速率為5-15℃/min，當溫度降至室溫時，取出即得陶瓷連接體ⅰ。

所述的將熔煉好的陶瓷連接體溶液注入陶瓷基體和陶瓷連接體ⅰ的間隙內(nèi)，是使陶瓷基體內(nèi)徑和陶瓷連接體ⅰ外徑間的間隙注滿，進而使陶瓷基體和陶瓷連接體ⅰ較好地結(jié)合成為具有較強耐磨性、高強度和高硬度的復合陶瓷板體；所述的將復合陶瓷板體放入模具中，向其陶瓷連接體ⅰ圓筒內(nèi)注入步驟一中制備好的金屬合金液，陶瓷連接體ⅰ圓筒內(nèi)注滿，在復合陶瓷板中形成金屬合金體，使得制備的金屬合金復合陶瓷板基體具有更強的韌性、耐磨性、強度和硬度。

實施例1

如圖1所示一種金屬合金復合陶瓷板包括若干個金屬合金復合陶瓷板基體和包裹該金屬合金復合陶瓷板基體的陶瓷連接體ⅱ；所述的金屬合金復合陶瓷板基體包括陶瓷連接體ⅰ2、陶瓷基體3和金屬合金體1，所述的陶瓷連接體ⅰ2位于陶瓷基體3和金屬合金體1之間，其制備工藝，包括以下步驟：

步驟一：取陶瓷基體的陶瓷原料：粒徑為2-100nm的氧化鋁顆粒50-65份、粒徑為2-200nm的氧化鋯顆粒28-43份、粒徑為0.5-1.5μm的碳化硅0.5-2份、納米顆粒二氧化硅0.5-1.95份、納米顆粒氧化釔0.01-0.05份和純度≥99.0%的碳化鈦1.5-3份，將它們放入球磨機內(nèi)研磨10-16小時，混合均勻后過100-300目篩選后制得陶瓷基體的陶瓷原料組份，備用；按重量比為1:1-1:4取純度≥99.5%的鈦粉，其細度為150-350目；純度≥99.9%的鋁粉，其細度為40-160目；放入球磨機內(nèi)研磨4-8小時，混合均勻后成為金屬合金體的原料組份，過100-200目篩選后送入熔煉爐，熔煉溫度1560-1850℃，熔煉為半固態(tài)或液態(tài)的金屬合金液，備用；

步驟二：取步驟一中的陶瓷基體的陶瓷原料組份，按重量百分比加入2.5-8%的環(huán)氧樹脂或聚氯乙烯，放入球磨機內(nèi)研磨12-18小時，制成漿料，然后裝入已準備好的模具中，擠壓成形，脫模后形成空心的圓柱形陶瓷基體的坯體；

步驟三，將陶瓷基體的坯體送入干燥室，自然風干或烘干后送入燒結(jié)窯進行燒結(jié)，經(jīng)在燒結(jié)溫度為1250-1400℃保溫2-3小時，然后進行降溫取出即得空心的圓柱形陶瓷基體3；其中其燒結(jié)溫度升溫過程為：

a:將陶瓷基體的坯體預熱到600-700℃，升溫速率為15-20℃/min，保溫時間為1.0-2.5h；

b:將陶瓷基體的坯體從600-700℃升溫到900℃，升溫速率為5-8℃/min，保溫時間為0.5-1h；

c:將球形坯體從900℃升溫到1250-1400℃，升溫速率為2-6℃/min，保溫時間為2-3h；

然后進行降溫，降溫過程分為二個階段：

d：從1250-1400℃到900℃，降溫速率為5-15℃/min；

e：900℃以下采用自然降溫；

步驟四：取陶瓷基體的陶瓷原料：粒徑為2-100nm的氧化鋁顆粒50-65份、粒徑為2-200nm的氧化鋯顆粒28-43份、粒徑為0.5-1.5μm的碳化硅0.5-2份、二氧化硅0.5-1.95份、氧化釔0.01-0.05份和純度≥99.0%的碳化鈦1.5-3份；將它們放入球磨機內(nèi)研磨10-16小時，混合均勻后過100-200目篩選后制得陶瓷基體的陶瓷原料組份，按重量份數(shù)取其75-90份，加入0.5-1份純度≥99.8%的鎳粉，然后放入球磨機內(nèi)研磨8-14小時，然后再加入過100-200目篩選后的9-24份金屬合金體的原料組份混合均勻后，得到陶瓷連接體原料，平均分成兩份，其中一份陶瓷連接體原料裝入準備好的模具中，擠壓成形，脫模后形成圓筒形的陶瓷連接體ⅰ坯體，送入燒結(jié)窯進行燒結(jié)，經(jīng)在燒結(jié)溫度為1150-1250℃保溫2-3小時，制得圓筒形的陶瓷連接體ⅰ2，其外徑小于陶瓷基體3的內(nèi)徑，高度與陶瓷基體的高度相同；其中其燒結(jié)溫度升溫過程為：

a:將陶瓷連接體坯體ⅰ預熱到700℃，升溫速率為15-20℃/min，保溫時間為1.0-2.5h；

b:將陶瓷連接體坯體ⅰ從700℃升溫到1150-1250℃，升溫速率為5-10℃/min，保溫時間為0.5-1h；

然后進行降溫，降溫過程，降溫速率為5-15℃/min，當溫度降至室溫時，取出即得陶瓷連接體??；取另一份陶瓷連接體原料送入熔煉爐，熔煉為半固態(tài)或液態(tài)的陶瓷連接體溶液，備用；

步驟五：將步驟四制備的陶瓷基體套在步驟三制備的陶瓷連接體ⅰ上然后放入模具中，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；再將步驟四熔煉好的陶瓷連接體溶液注入陶瓷基體和陶瓷連接體ⅰ的間隙內(nèi)，使陶瓷基體內(nèi)徑和陶瓷連接體ⅰ外徑間的間隙注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻脫模，得到復合陶瓷板體；

步驟六：將步驟五中的復合陶瓷板體放入模具中，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；向其陶瓷連接體ⅰ圓筒內(nèi)注入步驟一中制備好的金屬合金液，注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻脫模，得到金屬合金復合陶瓷板基體，其中在復合陶瓷板中陶瓷連接體ⅰ圓筒內(nèi)形成金屬合金體1；

步驟七：將步驟六中的若干個金屬合金復合陶瓷板基體放入模具內(nèi)，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；再將步驟四熔煉好的陶瓷連接體溶液注入模具內(nèi)，注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻、脫模后該步驟注入陶瓷連接體溶液成為陶瓷連接體ⅱ4，同時金屬合金復合陶瓷板制備完成。

實施例2

如圖2所示一種金屬合金復合陶瓷板包括金屬合金復合陶瓷板基體和包裹該金屬合金復合陶瓷板基體的陶瓷連接體ⅱ；所述的金屬合金復合陶瓷板基體包括陶瓷連接體ⅰ2、陶瓷基體3和金屬合金體1，所述的陶瓷連接體ⅰ2位于陶瓷基體3和金屬合金體1之間，其制備工藝，包括以下步驟：

步驟一：取陶瓷基體的陶瓷原料：粒徑為80nm的氧化鋁顆粒62份、粒徑為100nm的氧化鋯顆粒30份、粒徑為0.5-1.5μm的碳化硅1.5份、納米顆粒二氧化硅1.95份、納米顆粒氧化釔0.05份和純度≥99.0%的碳化鈦2.5份，將它們放入球磨機內(nèi)研磨10-16小時，混合均勻后制得陶瓷基體的陶瓷原料組份，備用；按重量比為1:1-1:2取純度≥99.9%的鋯粉，其細度為40-160目；純度≥99.0%的鎂粉；放入球磨機內(nèi)研磨4-8小時，混合均勻后成為金屬合金體的原料組份，過100-200目篩選后送入熔煉爐，熔煉溫度1560-1850℃，熔煉為半固態(tài)或液態(tài)的金屬合金液，備用；

步驟二：取步驟一中的陶瓷基體的陶瓷原料組份，按重量百分比加入6%的環(huán)氧樹脂或聚氯乙烯，放入球磨機內(nèi)研磨12-18小時，制成漿料，然后裝入已準備好的模具中，擠壓成形，脫模后形成空心的圓柱形陶瓷基體的坯體；

步驟三，將陶瓷基體的坯體送入干燥室，自然風干或烘干后送入燒結(jié)窯進行燒結(jié)，經(jīng)在燒結(jié)溫度為1250-1400℃保溫2-3小時，然后進行降溫取出即得空心的圓柱形陶瓷基體3；

步驟四：取陶瓷基體的陶瓷原料：粒徑為80nm的氧化鋁顆粒62份、粒徑為100nm的氧化鋯顆粒30份、粒徑為0.5-1.5μm的碳化硅1.5份、納米顆粒二氧化硅1.95份、納米顆粒氧化釔0.05份和純度≥99.0%的碳化鈦2.5份，將它們放入球磨機內(nèi)研磨10-16小時，混合均勻后過100-300目篩選后制得陶瓷基體的陶瓷原料組份，按重量份數(shù)取其85份，加入1份純度≥99.8%的鎳粉，然后放入球磨機內(nèi)研磨8-14小時，然后再加入過100-200目篩選后的14份金屬合金體的原料組份混合均勻后，得到陶瓷連接體原料，平均分成兩份，其中一份陶瓷連接體原料裝入準備好的模具中，擠壓成形，脫模后形成圓筒形的陶瓷連接體ⅰ坯體，送入燒結(jié)窯進行燒結(jié)，經(jīng)在燒結(jié)溫度為1150-1250℃保溫2-3小時，制得圓筒形的陶瓷連接體ⅰ2，其外徑小于陶瓷基體的內(nèi)徑，高度與陶瓷基體的高度相同；取另一份陶瓷連接體原料送入熔煉爐，熔煉為半固態(tài)或液態(tài)的陶瓷連接體溶液，備用；

步驟五：將步驟四制備的陶瓷基體套在步驟三制備的陶瓷連接體ⅰ上然后放入模具中，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；再將步驟四熔煉好的陶瓷連接體溶液注入陶瓷基體和陶瓷連接體ⅰ的間隙內(nèi)，使陶瓷基體內(nèi)徑和陶瓷連接體ⅰ外徑間的間隙注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻脫模，得到復合陶瓷板體；

步驟六：將步驟五中的復合陶瓷板體放入模具中，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；向其陶瓷連接體ⅰ圓筒內(nèi)注入步驟一中制備好的金屬合金液，注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻脫模，得到金屬合金復合陶瓷板基體，其中在復合陶瓷板中陶瓷連接體ⅰ圓筒內(nèi)形成金屬合金體1；

步驟七：將步驟六中的一個金屬合金復合陶瓷板基體放入模具內(nèi)，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；再將步驟四熔煉好的陶瓷連接體溶液注入模具內(nèi)，注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻、脫模后該步驟注入陶瓷連接體溶液成為陶瓷連接體ⅱ4，同時金屬合金復合陶瓷板制備完成。

實施例3

一種金屬合金復合陶瓷板包括若干個金屬合金復合陶瓷板基體和包裹該金屬合金復合陶瓷板基體的陶瓷連接體ⅱ；所述的金屬合金復合陶瓷板基體包括陶瓷連接體ⅰ、陶瓷基體和金屬合金體，所述的陶瓷連接體ⅰ位于陶瓷基體和金屬合金體之間，其制備工藝，包括以下步驟：

步驟一：取陶瓷基體的陶瓷原料：粒徑為2-100nm的氧化鋁顆粒50-65份、粒徑為2-200nm的氧化鋯顆粒28-43份、粒徑為0.5-1.5μm的碳化硅0.5-2份、納米顆粒二氧化硅0.5-1.95份、納米顆粒氧化釔0.01-0.05份和純度≥99.0%的碳化鈦1.5-3份，將它們放入球磨機內(nèi)研磨10-16小時，混合均勻后制得陶瓷基體的陶瓷原料組份，備用；按重量比為1:1-1:4取純度≥99.0%的鐵粉；純度≥99.5%的鉻粉，其細度為80-200目；將它們放入球磨機內(nèi)研磨4-8小時，混合均勻后成為金屬合金體的原料組份，過160目篩選后送入熔煉爐，熔煉溫度1560-1850℃，熔煉為半固態(tài)或液態(tài)的金屬合金液，備用；

步驟二：取步驟一中的陶瓷基體的陶瓷原料組份，按重量百分比加入2.5-8%的環(huán)氧樹脂或聚氯乙烯，放入球磨機內(nèi)研磨12-18小時，制成漿料，然后裝入已準備好的模具中，擠壓成形，脫模后形成空心的圓柱形陶瓷基體的坯體；

步驟三，將陶瓷基體的坯體送入干燥室，自然風干或烘干后送入燒結(jié)窯進行燒結(jié)，經(jīng)在燒結(jié)溫度為1250-1400℃保溫2-3小時，然后進行降溫取出即得空心的圓柱形陶瓷基體；

步驟四：取陶瓷基體的陶瓷原料：粒徑為2-100nm的氧化鋁顆粒50-65份、粒徑為2-200nm的氧化鋯顆粒28-43份、粒徑為0.5-1.5μm的碳化硅0.5-2份、二氧化硅0.5-1.95份、氧化釔0.01-0.05份和純度≥99.0%的碳化鈦1.5-3份；將它們放入球磨機內(nèi)研磨10-16小時，混合均勻后過150目篩選后制得陶瓷基體的陶瓷原料組份，按重量份數(shù)取其75-90份，加入0.5-1份純度≥99.8%的鎳粉，然后放入球磨機內(nèi)研磨8-14小時，然后再加入過160目篩選后的9-24份金屬合金體的原料組份混合均勻后，得到陶瓷連接體原料，平均分成兩份，其中一份陶瓷連接體原料裝入準備好的模具中，擠壓成形，脫模后形成圓筒形的陶瓷連接體ⅰ坯體，送入燒結(jié)窯進行燒結(jié)，經(jīng)在燒結(jié)溫度為1150-1250℃保溫2-3小時，制得圓筒形的陶瓷連接體ⅰ，其外徑小于陶瓷基體的內(nèi)徑，高度與陶瓷基體的高度相同；取另一份陶瓷連接體原料送入熔煉爐，熔煉為半固態(tài)或液態(tài)的陶瓷連接體溶液，備用；

步驟五：將步驟四制備的陶瓷基體套在步驟三制備的陶瓷連接體ⅰ上然后放入模具中，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；再將步驟四熔煉好的陶瓷連接體溶液注入陶瓷基體和陶瓷連接體ⅰ的間隙內(nèi)，使陶瓷基體內(nèi)徑和陶瓷連接體ⅰ外徑間的間隙注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻脫模，得到復合陶瓷板體；

步驟六：將步驟五中的復合陶瓷板體放入模具中，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；向其陶瓷連接體ⅰ圓筒內(nèi)注入步驟一中制備好的金屬合金液，注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻脫模，得到金屬合金復合陶瓷板基體，其中在復合陶瓷板中陶瓷連接體ⅰ圓筒內(nèi)形成金屬合金體；

步驟七：將步驟六中的若干個金屬合金復合陶瓷板基體放入模具內(nèi)，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；再將步驟四熔煉好的陶瓷連接體溶液注入模具內(nèi)，注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻、脫模后該步驟注入陶瓷連接體溶液成為陶瓷連接體ⅱ，同時金屬合金復合陶瓷板制備完成。

實施例4

一種金屬合金復合陶瓷板包括若干個金屬合金復合陶瓷板基體和包裹該金屬合金復合陶瓷板基體的陶瓷連接體ⅱ；所述的金屬合金復合陶瓷板基體包括陶瓷連接體ⅰ、陶瓷基體和金屬合金體，所述的陶瓷連接體ⅰ位于陶瓷基體和金屬合金體之間，其制備工藝，包括以下步驟：

步驟一：取陶瓷基體的陶瓷原料：粒徑為2-100nm的氧化鋁顆粒50-65份、粒徑為2-200nm的氧化鋯顆粒28-43份、粒徑為0.5-1.5μm的碳化硅0.5-2份、納米顆粒二氧化硅0.5-1.95份、納米顆粒氧化釔0.01-0.05份和純度≥99.0%的碳化鈦1.5-3份，將它們放入球磨機內(nèi)研磨10-16小時，混合均勻后制得陶瓷基體的陶瓷原料組份，備用；按重量比為1:1-1:4取稀土粉末；其中稀土粉末為納米顆粒，為氧化釔、氧化鑭和氧化鈰中的一種，純度≥99.9%的鋁粉，其細度為40-160目；將它們放入球磨機內(nèi)研磨4-8小時，混合均勻后成為金屬合金體的原料組份，過100-200目篩選后送入熔煉爐，熔煉溫度1560-1850℃，熔煉為半固態(tài)或液態(tài)的金屬合金液，備用；

步驟二：取步驟一中的陶瓷基體的陶瓷原料組份，按重量百分比加入2.5-8%的環(huán)氧樹脂或聚氯乙烯，放入球磨機內(nèi)研磨12-18小時，制成漿料，然后裝入已準備好的模具中，擠壓成形，脫模后形成空心的圓柱形陶瓷基體的坯體；

步驟三，將陶瓷基體的坯體送入干燥室，自然風干或烘干后送入燒結(jié)窯進行燒結(jié)，經(jīng)在燒結(jié)溫度為1250-1400℃保溫2-3小時，然后進行降溫取出即得空心的圓柱形陶瓷基體；

步驟四：取陶瓷基體的陶瓷原料：粒徑為2-100nm的氧化鋁顆粒50-65份、粒徑為2-200nm的氧化鋯顆粒28-43份、粒徑為0.5-1.5μm的碳化硅0.5-2份、二氧化硅0.5-1.95份、氧化釔0.01-0.05份和純度≥99.0%的碳化鈦1.5-3份；將它們放入球磨機內(nèi)研磨10-16小時，混合均勻后過100-200目篩選后制得陶瓷基體的陶瓷原料組份，按重量份數(shù)取其75-90份，加入0.5-1份純度≥99.8%的鎳粉，然后放入球磨機內(nèi)研磨8-14小時，然后再加入過100-200目篩選后的9-24份金屬合金體的原料組份混合均勻后，得到陶瓷連接體原料，平均分成兩份，其中一份陶瓷連接體原料裝入準備好的模具中，擠壓成形，脫模后形成圓筒形的陶瓷連接體ⅰ坯體，送入燒結(jié)窯進行燒結(jié)，經(jīng)在燒結(jié)溫度為1150-1250℃保溫2-3小時，制得圓筒形的陶瓷連接體ⅰ，其外徑小于陶瓷基體的內(nèi)徑，高度與陶瓷基體的高度相同；取另一份陶瓷連接體原料送入熔煉爐，熔煉為半固態(tài)或液態(tài)的陶瓷連接體溶液，備用；

步驟五：將步驟四制備的陶瓷基體套在步驟三制備的陶瓷連接體ⅰ上然后放入模具中，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；再將步驟四熔煉好的陶瓷連接體溶液注入陶瓷基體和陶瓷連接體ⅰ的間隙內(nèi)，使陶瓷基體內(nèi)徑和陶瓷連接體ⅰ外徑間的間隙注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻脫模，得到復合陶瓷板體；

步驟六：將步驟五中的復合陶瓷板體放入模具中，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；向其陶瓷連接體ⅰ圓筒內(nèi)注入步驟一中制備好的金屬合金液，注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻脫模，得到金屬合金復合陶瓷板基體，其中在復合陶瓷板中陶瓷連接體ⅰ圓筒內(nèi)形成金屬合金體；

步驟七：將步驟六中的若干個金屬合金復合陶瓷板基體放入模具內(nèi)，在溫度600-750℃的條件下預加熱30-60min；再將步驟四熔煉好的陶瓷連接體溶液注入模具內(nèi)，注滿后，在溫度800-1000℃的條件下保溫1.5-3h后冷卻、脫模后該步驟注入陶瓷連接體溶液成為陶瓷連接體ⅱ，同時金屬合金復合陶瓷板制備完成。