[发明专利]一种预应力微晶陶瓷衬板及其生产方法

说明书

本发明公开了一种预应力微晶陶瓷衬板及其生产方法，包括步骤：1)利用现有低温熔相法烧结微晶陶瓷的配方技术，配制低温烧结微晶陶瓷块，采用铸造行业的消失模技术，将消失模制作成宫格形状，然后把低温烧结微晶陶瓷板块放在消失模的空格中，确保微晶陶瓷板与消失模之间没有其他物质；2)将合金钢熔炼后，铁液温度控制在1550～1680度出炉，浇注在消失模中，1650度高温铁液熔化了消失模，这时铁液与微晶陶瓷板相接触得部分产生液相，随着时间的延长液相逐渐由接触面向内渗入，当温度小于800度时液相产生和烧结完全停止；3)当消失模中的金属完全冷却到室温时，由于浇注钢的收缩率在1％左右，进而形成预应力微晶陶瓷衬板。

技术领域

本发明属于金属-陶瓷复合技术领域，具体涉及一种预应力微晶陶瓷衬板及其生产方法。

背景技术

微晶陶瓷具有耐磨、耐腐、耐温和硬度高的优点，这是其他金属和有机材料不能同时具备的优异性能，但是微晶陶瓷抗冲击性能和冷热急变性能比较差是它的最大缺陷，这是微晶陶瓷(微晶玻璃、耐磨陶瓷和金属陶瓷)在生产过程中产生的工艺“缺陷”导致的微裂纹，所以当微晶陶瓷受到压应力时，微裂纹就会闭合或者呈稳态缓慢扩展，使得压缩强度和冲击强度提高，微晶陶瓷的抗拉强度比抗压强度小一个数量级。

发明内容

本发明的目的在于提供一种预应力微晶陶瓷衬板及其生产方法。本发明根据原料仓的损坏机理而研制了预应力微晶陶瓷复合衬板，主要就是解决冲击开裂而腐蚀的问题，由于复合衬板是由金属和微晶陶瓷复合而成，由于金属的韧性好主要是起到抗冲击的作用，而当微晶陶瓷获得预压应力时可显著提高其抗冲强度；微晶陶瓷的作用是防腐蚀和耐磨损，尤其是保护金属板在受到冲击时不会弯曲变形。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种预应力微晶陶瓷衬板的生产方法，包括以下步骤：

1)利用现有低温熔相法烧结微晶陶瓷的配方技术，制作低温烧结微晶陶瓷板，采用铸造行业的消失模技术，将消失模制作成宫格形状，然后把低温烧结微晶陶瓷板放在消失模的空格中，且微晶陶瓷板与消失模之间不含有其它物质；

2)将合金钢熔炼后，铁液温度控制在1550～1680度出炉，浇注在消失模中，1650度高温铁液熔化了消失模，这时铁液与微晶陶瓷板相接触得部分产生液相，随着时间的延长液相逐渐由接触面向内渗入，当温度小于800度时液相产生和烧结完全停止；

3)当消失模中的金属完全冷却到室温时，由于浇铸钢的收缩率在1％左右，进而形成预应力微晶陶瓷衬板。

本发明进一步的改进在于，步骤1)中，宫格每格的尺寸控制在长50～200mm、50～200mm以及高20～100mm。

本发明进一步的改进在于，消失模的厚度在10～50mm。

本发明进一步的改进在于，步骤2)中，通过实际检测微晶陶瓷板的液相厚度在0～10mm。

本发明进一步的改进在于，步骤3)中，采用95*95*28mm的微晶陶瓷，用消失模方法做出预应力微晶陶瓷板，通过检测微晶陶瓷与钢板的摩擦力，然后除以微晶陶瓷的摩擦系数0.3，得到微晶陶瓷受到钢板的与压应力是28MPa；同理采用200*200*28mm的微晶陶瓷浇铸成预应力微晶陶瓷衬板，检测计算可得钢板对于微晶陶瓷的与压应力是53.7MPa。

一种预应力微晶陶瓷衬板，采用上述一种预应力微晶陶瓷衬板的生产方法得到，该预应力微晶陶瓷复合衬板具有20～100Mpa的预应力。

本发明具有如下有益的技术效果：