专利名称：金属/陶瓷复合材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及复合材料领域，特别是涉及一种金属/陶瓷复合材料。
背景技术：
陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。陶瓷材料是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上。陶瓷的抗压强度较高，但抗拉强度较低，塑性和韧性很差。陶瓷材料一般具有高的熔点(大多在2000°C以上)，且在高温下具有极好的化学稳定性；陶瓷的导热性低于金属材料，陶瓷还是良好的隔热材料。同时陶瓷的线膨胀系数比金属低，当温度发生变化时，陶瓷具有良好的尺寸稳定性。陶瓷材料在高温下不易氧化，并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力。
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为了提高金属的耐磨性，会在金属基体上涂覆一层陶瓷涂层，但是由于陶瓷与金属的理化性质差异较大，很难直接连接，主要因为两者的热膨胀系数差异较大，在连接处易产生很大的残余热应力。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种金属/陶瓷复合材料，通过中间连接层使所述陶瓷涂层和金属基体紧密结合。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种金属/陶瓷复合材料，包括金属基体和陶瓷涂层，所述金属基体和所述陶瓷涂层之间还包括中间连接层，所述中间连接层为弹性模量较低的软质金属或合金。在本发明一个较佳实施例中，所述中间连接层为钴、镍、铁、钥或铜金属或合金。在本发明一个较佳实施例中，所述中间连接层的厚度为1-1. 2mm。在本发明一个较佳实施例中，所述硬质合金包括IV B、V B、VI B族金属的碳化物、氮化物或硼化物。本发明的有益效果是金属/陶瓷复合材料，通过中间连接层使所述陶瓷涂层和金属基体紧密结合，作为中间连接层的软质金属的塑性好、屈服强度低，能够通过塑性变形和蠕变等缓解焊接接头的残余应力。
图I是本发明金属/陶瓷复合材料一较佳实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图I，本发明实施例包括
一种金属/陶瓷复合材料，包括金属基体10和陶瓷涂层20，所述金属基体10和所述陶瓷涂层20之间还包括中间连接层30，所述中间连接层30为弹性模量较低的软质金属或合金。其中软质金属或合金优选采用钴、镍、铁、钥或铜金属或合金。通常，中间连接层的弹性模量越小，厚度越大，缓解应力的效果越好，但同时兼顾成本考核，所述中间连接层的厚度优选范围为1-1. 2mm。实施例一
金属基体为鹤钴类硬质合金，中间连接层为钴，厚度为I. 2mm,陶瓷涂层为Si3N陶瓷，采用钎料焊接方式焊接得到样品一，通过剪切、拉伸等测试结果表明，采用中间连接层的样品一与未增加中间连接层的样品相比，应力有明显下降，同时接头强度有明显增加。实施例二
金属基体为钨钛铌类硬质合金，中间连接层为钥，厚度为1.0mm，陶瓷涂层为Si3N陶·瓷，采用钎料焊接方式焊接得到样品二，通过剪切、拉伸等测试结果表明，采用中间连接层的样品一与未增加中间连接层的样品相比，应力有明显下降，同时连接强度有明显增加。本发明的金属/陶瓷复合材料，通过中间连接层使所述陶瓷涂层和金属基体紧密结合，作为中间连接层的软质金属的塑性好、屈服强度低，能够通过塑性变形和蠕变等缓解焊接接头的残余应力。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种金属/陶瓷复合材料，其特征在于，包括金属基体和陶瓷涂层，所述金属基体为硬质合金，所述金属基体和所述陶瓷涂层之间还包括中间连接层，所述中间连接层为弹性模量较低的软质金属或合金。
2.根据权利要求I所述的金属/陶瓷复合材料，其特征在于，所述中间连接层为钴、镍、铁、钥或铜金属或合金。
3.根据权利要求I所述的金属/陶瓷复合材料，其特征在于，所述中间连接层的厚度为1-1. 2mm。
4.根据权利要求I所述的金属/陶瓷复合材料，其特征在于，所述硬质合金包括IVB、V B、VI B族金属的碳化物、氮化物或硼化物。
全文摘要
本发明公开了一种金属/陶瓷复合材料，包括金属基体和陶瓷涂层，所述金属基体和所述陶瓷涂层之间还包括中间连接层，所述中间连接层为弹性模量较低的软质金属或合金。本发明的金属/陶瓷复合材料，通过中间连接层使所述陶瓷涂层和金属基体紧密结合，作为中间连接层的软质金属的塑性好、屈服强度低，能够通过塑性变形和蠕变等缓解焊接接头的残余应力。
文档编号B32B18/00GK102785435SQ201210282
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者蒋泽锋 申请人:昆山乔锐金属制品有限公司