[发明专利]陶瓷/金属复合层的铸造方法

权利要求书

1.一种陶瓷/金属复合层的铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）对陶瓷预制体进行表面活化处理：用化学气相沉积技术，在陶瓷预制体表面制备金属涂层；金属涂层为Ni、Cu、Cr中的任意一种；

2）对陶瓷预制体进行热浸：在融化的金属液中加入陶瓷颗粒，通过搅拌电磁炉进行电磁搅拌，使两者呈现梯度分布，再放入陶瓷预制体，在陶瓷预制体表面形成梯度分布的颗粒过渡层；金属液为铸铁、铝中的任意一种；

3）采用失蜡铸造工艺，实现陶瓷预制体与金属的复合：采用蜂蜡模型，将沉积有颗粒过渡层的陶瓷预制体固定在模型上，再进行金属液浇铸成型，形成陶瓷/金属复合层。

2.根据权利要求1所述的陶瓷/金属复合层的铸造方法，其特征在于：步骤1）中，陶瓷预制体为SiC、Si₃N₄中的任意一种，金属涂层厚度为10-40μm。

3.根据权利要求1所述的陶瓷/金属复合层的铸造方法，其特征在于：步骤2）中，陶瓷颗粒为SiC、Si₃N₄中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的陶瓷/金属复合层的铸造方法，其特征在于：步骤2）中，在融化的金属液中加入陶瓷颗粒，加入的陶瓷颗粒的体积占金属液体积的20%-50%，陶瓷颗粒在颗粒过渡层中是梯度分布的。

5.根据权利要求1所述的陶瓷/金属复合层的铸造方法，其特征在于：步骤2）中，电磁搅拌的搅拌电流550A，搅拌频率6Hz，搅拌时间30min。

6.根据权利要求1所述的陶瓷/金属复合层的铸造方法，其特征在于：步骤2）中，颗粒过渡层的厚度为5-8 mm。

7.根据权利要求1所述的陶瓷/金属复合层的铸造方法，其特征在于：陶瓷预制体的形状为长方体状。

8.根据权利要求1所述的陶瓷/金属复合层的铸造方法，其特征在于：步骤3）的失蜡铸造工艺具体为：在蜡模上设置有与陶瓷预制体形状相对应的凹部，将蜡模与浇冒口模型组合粘结在一起，形成模型簇后，再将浸有颗粒过渡层的陶瓷预制体放入蜡模相应的凹部内，再用粘结剂在陶瓷预制体露出的表面粘结固定一根铁钉；对固定好陶瓷预制体的蜡模表面涂刷耐火涂料，并使涂层厚度为1-2mm，将蜡模置于50℃的烘箱中烘干，之后再继续涂刷耐火涂料，再烘干，反复进行三次；然后将蜡模埋入砂箱中且陶瓷预制体上的铁钉插入砂箱以实现整个浇注过程中对陶瓷预制体的固定；进行脱蜡，型壳焙烧，将砂箱封闭，抽真空，然后浇注金属液，冷却后，金属将陶瓷预制体紧紧包裹，陶瓷与金属凝为一体，形成陶瓷/金属复合层，最后进行表面清理，去除浇铸毛边即可。

9.根据权利要求1所述的陶瓷/金属复合层的铸造方法，其特征在于：步骤2）中，电磁搅拌的装置包括炉体，炉体内设置有炉膛，炉体顶部设置有炉盖，炉盖上安装有伸至炉膛内的通气管和测温电偶，炉体外壁设置有冷却水夹套，冷却水夹套外设置有搅拌线圈。