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陶瓷/金属耐磨复合材料在耐磨材料领域具有重要地位,它既可以保留金属材料良好的塑韧性,又可以具备陶瓷的耐高温,高强度,高硬度,密度小等一系列优点,从而成为取代传统单一耐磨材料的首选材料。随着分析方法的进步,制备成本的降低和制备工艺的不断成熟,陶瓷/金属耐磨复合材料必将在机械、冶金、和矿山等各个领域发挥更大的作用。本文针对复合材料的界面结合问题、陶瓷体积分数与分布的控制问题、耐磨性以及加工制备做了一系列设计与实验。首先采用化学气相沉积技术在Al2O3陶瓷表面沉积金属活化涂层,初步实现了Al2O3陶瓷与高铬铸铁的界面控制,在此基础上制备了具有不同结构的复合材料耐磨层,为未来复合材料的设计与制备提供了新思路。实验结果表明:(1)利用化学气相沉积方法在Al2O3陶瓷体表面沉积Ti涂层,通过控制反应物料用量和保温时间,均可较好的控制Ti涂层厚度;(2)通过控制Ti涂层厚度(约5μm)可以实现钛、高铬铸铁铁和氧化铝三者之间的充分反应,界面处有FeAlTiO5、FeTi2.603O0.35、Fe2Ti、TiC等新的物相生成,使复合材料界面处呈现良好结合;(3)化学气相沉积Ti涂层厚度较大时(>10μm),复合材料界面处有较明显的分层状况,其大致分为三层,每层区域的大小与原子扩散以及各种物理化学反应有关;(4)采用不同Al2O3陶瓷单体(立方体、圆柱体)及排布方式制备的复合材料,对材料的耐磨性能都有不同程度的提升;(5)沉积金属钛涂层制备的复合材料相对于沉积镍、铜和无涂层时制备的复合材料,呈现出更好的耐磨性;(6)立方体结构的Al2O3陶瓷棱角往往会使复合材料内部产生缺陷,加大材料在磨损过程中的消耗,耐磨效果比圆柱体结构Al2O3陶瓷增强的复合材料差;(7)利用聚苯乙烯泡沫可以成功制备出具有三维网络结构且结构和尺寸可控的Al2O3陶瓷预制体;(8)镀有金属钛和镍涂层的三维网络Al2O3陶瓷预制体有利于金属熔液的浸渗,并且镀有钛涂层的陶瓷预制体与金属基体结合牢固,提高了材料的可加工性。