制备zta陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料的方法
阅读说明：本技术 制备zta陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料的方法 (Method for preparing ZTA ceramic particle reinforced high-chromium cast iron based wear-resistant composite material ) 是由 刘海云 王晓杰 贾登云 陈少平 孟庆森 于 2021-07-06 设计创作，主要内容包括：制备ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料的方法,属于金属基耐磨复合材料制备技术领域,解决高铬铸铁液与陶瓷润湿性差、结合差、陶瓷和金属界面结合不理想的技术问题,解决方案为：对陶瓷颗粒清洗后直接添加粘结剂包覆不同种类和含量的活性微粉,或者使用化学镀对陶瓷颗粒表面改性(对ZTA陶瓷颗粒表面镀Ni和/或Co),然后再添加粘结剂包覆不同种类和含量的活性微粉,压制成形后制备具有一定孔隙和形状的预制体,最后采用消失模负压铸造,可有效的改善ZTA陶瓷与高铬铸铁液的润湿性,再采用消失模负压铸造技术,通过高铬铸铁液浸渗陶瓷预制体,制备出高耐磨复合材料,提高使用的可靠性和稳定性。(A method for preparing ZTA ceramic particle reinforced high-chromium cast iron-based wear-resistant composite material belongs to the technical field of metal-based wear-resistant composite material preparation, solves the technical problems of poor wettability and combination of high-chromium cast iron liquid and ceramic and non-ideal combination of ceramic and metal interfaces, and has the following solution: after ceramic particles are cleaned, a binder is directly added to coat active micro powder with different types and contents, or chemical plating is used to modify the surface of the ceramic particles (Ni and/or Co is plated on the surface of ZTA ceramic particles), then the binder is added to coat the active micro powder with different types and contents, a prefabricated body with a certain pore and shape is prepared after compression molding, finally lost foam negative pressure casting is adopted, the wettability of ZTA ceramic and high-chromium cast iron liquid can be effectively improved, then lost foam negative pressure casting technology is adopted, the ceramic prefabricated body is infiltrated through the high-chromium cast iron liquid, a high-wear-resistant composite material is prepared, and the use reliability and stability are improved.)
技术领域
本发明属于金属基耐磨复合材料制备技术领域，具体涉及制备ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料的方法。
背景技术
在矿山、电力、水泥等行业经常会使用大量的耐磨零部件，制备耐磨零部件的耐磨材料有多种多样，陶瓷颗粒增强铁基耐磨材料得到了广泛的研究和应用。ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料已经获得不同场合的应用，但是，由于陶瓷对铁液的润湿性差，陶瓷和金属界面结合不理想，使得耐磨零部件使用过程中存在不稳定和不可靠的技术问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，解决陶瓷颗粒增强铁基耐磨材料中高铬铸铁液与陶瓷润湿性差、浸渗差、陶瓷和金属界面结合不理想的技术问题，本发明提供制备ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料的方法，制备出具有高耐磨性的复合材料，提高使用的可靠性和稳定性。
本发明的设计构思为：在陶瓷颗粒表面直接通过粘结包覆金属或者化合物等活化微粉，或者使用化学镀对陶瓷颗粒表面改性后再辅以粘结包覆金属或者化合物等活化微粉，然后制备具有一定孔隙和形状的预制体，再采用消失模负压铸造技术，通过高铬铸铁液浸渗陶瓷预制体，制备出高耐磨复合材料。
本发明通过以下技术方案予以实现。
制备ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料的方法，包括以下步骤：
S1、ZTA陶瓷颗粒表面包覆活性微粉：
将ZTA陶瓷颗粒和活性微粉按照质量比100:5~20的比例添加至容器中，充分搅拌均匀混合，然后加入粘结剂，充分搅拌使活化微粉均匀包覆在ZTA陶瓷颗粒表面，通过粘结剂粘结ZTA陶瓷颗粒；
S2、制备陶瓷预制体：
根据陶瓷预制体的形状将步骤S1制得的ZTA陶瓷颗粒加入模具中，压制成形，压力为1MPa，压制成形后脱模，并在通氩气保护的管式炉中加热到300-1200°，保温半小时烘干，制得陶瓷预制体；
S3、ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料制备：
将步骤S2制备的陶瓷预制体镶嵌在EPS泡沫中，然后置于消失模负压铸造的砂箱内，采用1400℃~1600℃的高铬铸铁液浇铸，铁液取代泡沫位置，并铸渗进入陶瓷预制体，铁液冷却后制得ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料。
进一步地，步骤S1中所述ZTA陶瓷颗粒为表面改性处理后的陶瓷颗粒，ZTA陶瓷颗粒表面改性包括以下步骤：
S1-1、清洗ZTA陶瓷颗粒：首先，取适量ZTA陶瓷颗粒放入烧杯，酸洗后取出冲洗；其次，先用氯化亚锡配置的敏化溶液敏化15分钟，再用酒精和去离子水冲洗3-4遍，去除ZTA陶瓷颗粒残留物；再次，用硝酸银配置的敏化溶液在超声波条件下反应15分钟；最后，在200°下烘干10分钟，装袋备用；
S1-2、表面改性处理：按照比例22：15：23：15：18称取主盐、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、焦磷酸钠和三乙酰胺，所述主盐为硫酸镍（用于镀Ni）或硫酸钴（用于镀Co），加入去离子水配制成盐溶液，然后将盐溶液移至恒温磁力搅拌器上并加热至60°，待盐溶液恒温时加入氨水调节溶液的pH值至碱性，最后向盐溶液中加入步骤S1-1处理后的ZTA陶瓷颗粒；实时监测盐溶液的pH值，并不断滴加氢氧化钠调节盐溶液的pH值保持在碱性，化学镀反应完成后，ZTA陶瓷颗粒表面化学镀Ni或Co，取出ZTA陶瓷颗粒反复清洗，然后加热至200°以上烘干保存。进一步地，所述步骤S1-2中，所述主盐为硫酸镍和硫酸钴，依次进行化学镀镍与化学镀钴，步骤如下：
A、首先，将硫酸镍加入去离子水配制成硫酸镍盐溶液；其次，将硫酸镍盐溶液移至恒温磁力搅拌器上并加热至60°，待硫酸镍盐溶液恒温时加入氨水调节溶液的pH值至碱性；再次，向硫酸镍盐溶液中加入步骤S1-1处理后的ZTA陶瓷颗粒，实时监测盐溶液的pH值，并不断滴加氢氧化钠调节盐溶液的pH值保持在碱性，化学镀反应完成后，ZTA陶瓷颗粒表面化学镀Ni；
B、首先，将硫酸钴加入去离子水配制成硫酸钴盐溶液；其次，将硫酸钴盐溶液移至恒温磁力搅拌器上并加热至60°，待硫酸钴盐溶液恒温时加入氨水调节溶液的pH值至碱性；再次，向硫酸钴盐溶液中加入步骤A处理后的ZTA陶瓷颗粒，实时监测盐溶液的pH值，并不断滴加氢氧化钠调节盐溶液的pH值保持在碱性，化学镀反应完成后，ZTA陶瓷颗粒表面依次化学镀Ni与Co。
进一步地，所述步骤S1或者步骤S1-1中，ZTA陶瓷颗粒的粒径为2-3mm，ZTA陶瓷颗粒的化学成分及其质量百分比含量为：氧化铝40-75%，氧化锆60-25%。
进一步地，所述步骤S2中，活化微粉为Ni粉、Co粉、Cr粉、Al粉、B4C粉、TiC粉、ZrO2粉、Al2O3粉、Fe2O3粉、Cr2O3粉、ZTA粉中的一种或多种，并且各微粉的纯净度大于99.9%，活化微粉的粒径均为1-20微米。
进一步地，所述步骤S2中，粘结剂为水玻璃或者磷酸二氢铝中的一种或两种；所述水玻璃的模数为3.0，浓度为40波美度。
进一步地，所述步骤S4中，高铬铸铁的化学成分及其质量百分比含量为：C3.4%、Cr27%、Si<1%、Mn<1%、S<0.06%、P<0.1%、其余为Fe。
与现有技术相比本发明的有益效果为：
本发明直接在ZTA陶瓷颗粒表面包覆不同种类和含量的活性微粉，或者通过对ZTA陶瓷颗粒表面镀Ni和/或Co后再包覆不同种类和含量的活性微粉，然后添加粘结剂后压制成型制备预制体，最后采用消失模负压铸造，可有效的改善ZTA陶瓷与高铬铸铁液的润湿性，解决了高铬铸铁液对ZTA陶瓷颗粒预制体的浸渗，以及高铬铸铁和ZTA陶瓷的结合问题。
附图说明
图1为ZTA陶瓷颗粒/高铬铸铁基耐磨复合材料试样截面图；
图2为ZTA陶瓷颗粒/高铬铸铁基耐磨复合材料微观组织形貌图；
图3为负压铸造装置结构示意图；
图中，1为预制体，2为浇道，3为型腔，4为负压吸气口，5为振动台。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例均按照常规实验条件。
实施例1
制备ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料的方法，包括以下步骤：
S1、ZTA陶瓷颗粒表面包覆活性微粉：
将ZTA陶瓷颗粒以及活性微粉Al粉：Fe2O3粉按照质量比100:5:5的比例添加至容器中，充分搅拌均匀混合，然后加入粘结剂硅酸钠，充分搅拌使活化微粉均匀包覆在ZTA陶瓷颗粒表面，通过粘结剂粘结ZTA陶瓷颗粒；
S2、制备陶瓷预制体：
将步骤S1制得的ZTA陶瓷颗粒加入型腔为圆片形状的模具中，压制成形，压力为1MPa，压制成形后脱模，并在通氩气保护的管式炉中加热到300°，保温半小时烘干，制得陶瓷预制体；
S3、ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料制备：
将步骤S2制备的陶瓷预制体镶嵌在EPS泡沫中，然后置于消失模负压铸造的砂箱内，如图3所示，采用1400℃的高铬铸铁液浇铸，铁液取代泡沫位置，并铸渗进入陶瓷预制体，铁液冷却后制得ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料。
实施例2
制备ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料的方法，包括以下步骤：
S1、ZTA陶瓷颗粒表面改性处理：
S1-1、清洗ZTA陶瓷颗粒：首先，取适量ZTA陶瓷颗粒放入烧杯，酸洗后取出冲洗；其次，先用氯化亚锡配置的敏化溶液敏化15分钟，再用酒精和去离子水冲洗3遍，去除ZTA陶瓷颗粒残留物；再次，用硝酸银配置的敏化溶液在超声波条件下反应15分钟；最后，在200°下烘干10分钟，装袋备用；
S1-2、表面改性处理：按照比例22：15：23：15：18称取主盐、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、焦磷酸钠和三乙酰胺，所述主盐为硫酸镍，加入去离子水配制成盐溶液，然后将盐溶液移至恒温磁力搅拌器上并加热至60°，待盐溶液恒温时加入氨水调节溶液的pH值至碱性，最后向盐溶液中加入步骤S1-1处理后的ZTA陶瓷颗粒；实时监测盐溶液的pH值，并不断滴加氢氧化钠调节盐溶液的pH值保持在碱性，化学镀反应完成后，ZTA陶瓷颗粒表面化学镀Ni，取出ZTA陶瓷颗粒反复清洗，然后加热至200°以上烘干保存；
S2、ZTA陶瓷颗粒表面包覆活性微粉：
将步骤S1表面改性处理后的ZTA陶瓷颗粒以及活性微粉Cr粉与B4C粉按照质量比100:10:10的比例添加至容器中，充分搅拌均匀混合，然后加入粘结剂硅酸钠，充分搅拌使活化微粉均匀包覆在ZTA陶瓷颗粒表面，通过粘结剂粘结ZTA陶瓷颗粒；
S3、制备陶瓷预制体：
将步骤S2制得的ZTA陶瓷颗粒加入型腔为圆片形状的模具中，压制成形，压力为1MPa，压制成形后脱模，并在通氩气保护的管式炉中加热到1200°，保温半小时烘干，制得陶瓷预制体；
S4、ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料制备：
将步骤S3制备的陶瓷预制体镶嵌在EPS泡沫中，然后置于消失模负压铸造的砂箱内，采用1400℃的高铬铸铁液浇铸，铁液取代泡沫位置，并铸渗进入陶瓷预制体，铁液冷却后制得ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料。
在ZTA陶瓷和高铬铸铁金属界面之间形成了以硅酸钠为基体的过渡层，该过渡层内含活性金属及化合物微粉，这些金属及化合物改善ZTA陶瓷润湿性，促进ZTA陶瓷与高铬铸铁液的浸渗和结合，从而形成可靠和稳定的复合材料。
实施例3
制备ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料的方法，包括以下步骤：
S1、ZTA陶瓷颗粒表面改性处理：
S1-1、清洗ZTA陶瓷颗粒：首先，取适量ZTA陶瓷颗粒放入烧杯，酸洗后取出冲洗；其次，先用氯化亚锡配置的敏化溶液敏化15分钟，再用酒精和去离子水冲洗3遍，去除ZTA陶瓷颗粒残留物；再次，用硝酸银配置的敏化溶液在超声波条件下反应15分钟；最后，在200°下烘干10分钟，装袋备用；
S1-2、表面改性处理：按照比例20：15：23：15：18主盐、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、焦磷酸钠和三乙酰胺，所述主盐为硫酸钴，加入去离子水配制成盐溶液，然后将盐溶液移至恒温磁力搅拌器上并加热至60°，待盐溶液恒温时加入氨水调节溶液的pH值至碱性，最后向盐溶液中加入步骤S1-1处理后的ZTA陶瓷颗粒；实时监测盐溶液的pH值，并不断滴加氢氧化钠调节盐溶液的pH值保持在碱性，化学镀反应完成后，ZTA陶瓷颗粒表面化学镀Co，取出ZTA陶瓷颗粒反复清洗，然后加热至200°以上烘干保存；
S2、ZTA陶瓷颗粒表面包覆活性微粉：
将步骤S1表面改性处理后的ZTA陶瓷颗粒以及活性微粉Cr粉与B4C粉按照质量比100:10:10的比例添加至容器中，充分搅拌均匀混合，然后加入粘结剂硅酸钠，充分搅拌使活化微粉均匀包覆在ZTA陶瓷颗粒表面，通过粘结剂粘结ZTA陶瓷颗粒；
S3、制备陶瓷预制体：
将步骤S2制得的ZTA陶瓷颗粒加入型腔为圆片形状的模具中，压制成形，压力为1MPa，压制成形后脱模，并在通氩气保护的管式炉中加热到1200°，保温半小时烘干，制得陶瓷预制体；
S4、ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料制备：
将步骤S3制备的陶瓷预制体镶嵌在EPS泡沫中，然后置于消失模负压铸造的砂箱内，采用1400℃的高铬铸铁液浇铸，铁液取代泡沫位置，并铸渗进入陶瓷预制体，铁液冷却后制得ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料。
实施例4
制备ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料的方法，包括以下步骤：
S1、ZTA陶瓷颗粒表面改性处理：
S1-1、清洗ZTA陶瓷颗粒：首先，取适量ZTA陶瓷颗粒放入烧杯，酸洗后取出冲洗；其次，先用氯化亚锡配置的敏化溶液敏化15分钟，再用酒精和去离子水冲洗3遍，去除ZTA陶瓷颗粒残留物；再次，用硝酸银配置的敏化溶液在超声波条件下反应15分钟；最后，在200°下烘干10分钟，装袋备用；
S1-2、表面改性处理：按照比例22：15：23：15：18称取主盐、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、焦磷酸钠和三乙酰胺，所述主盐为硫酸镍，加入去离子水配制成盐溶液，然后将盐溶液移至恒温磁力搅拌器上并加热至60°，待盐溶液恒温时加入氨水调节溶液的pH值至碱性，最后向盐溶液中加入步骤S1-1处理后的ZTA陶瓷颗粒；实时监测盐溶液的pH值，并不断滴加氢氧化钠调节盐溶液的pH值保持在碱性，化学镀反应完成后，ZTA陶瓷颗粒表面化学镀Ni，取出ZTA陶瓷颗粒反复清洗，然后加热至200°以上烘干保存；
S2、ZTA陶瓷颗粒表面包覆活性微粉：
将步骤S1表面改性处理后的ZTA陶瓷颗粒以及活性微粉Cr粉与ZTA粉按照质量比100:10:10的比例添加至容器中，充分搅拌均匀混合，然后加入粘结剂硅酸钠，充分搅拌使活化微粉均匀包覆在ZTA陶瓷颗粒表面，通过粘结剂粘结ZTA陶瓷颗粒；
S3、制备陶瓷预制体：
将步骤S2制得的ZTA陶瓷颗粒加入型腔为圆片形状的模具中，压制成形，压力为1MPa，压制成形后脱模，并在通氩气保护的管式炉中加热到1200°，保温半小时烘干，制得陶瓷预制体；
S4、ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料制备：
将步骤S3制备的陶瓷预制体镶嵌在EPS泡沫中，然后置于消失模负压铸造的砂箱内，采用1400℃的高铬铸铁液浇铸，铁液取代泡沫位置，并铸渗进入陶瓷预制体，铁液冷却后制得ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料。
实施例5
制备ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料的方法，包括以下步骤：
S1、ZTA陶瓷颗粒表面改性处理：
S1-1、清洗ZTA陶瓷颗粒：首先，取适量ZTA陶瓷颗粒放入烧杯，酸洗后取出冲洗；其次，先用氯化亚锡配置的敏化溶液敏化15分钟，再用酒精和去离子水冲洗3遍，去除ZTA陶瓷颗粒残留物；再次，用硝酸银配置的敏化溶液在超声波条件下反应15分钟；最后，在200°下烘干10分钟，装袋备用；
S1-2、表面改性处理：按照比例22：15：23：15：18称取主盐、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、焦磷酸钠和三乙酰胺，所述主盐为硫酸镍，加入去离子水配制成盐溶液，然后将盐溶液移至恒温磁力搅拌器上并加热至60°，待盐溶液恒温时加入氨水调节溶液的pH值至碱性，最后向盐溶液中加入步骤S1-1处理后的ZTA陶瓷颗粒；实时监测盐溶液的pH值，并不断滴加氢氧化钠调节盐溶液的pH值保持在碱性，化学镀反应完成后，ZTA陶瓷颗粒表面化学镀Ni，取出ZTA陶瓷颗粒反复清洗，然后加热至200°以上烘干保存；
S2、ZTA陶瓷颗粒表面包覆活性微粉：
将步骤S1表面改性处理后的ZTA陶瓷颗粒以及活性微粉Cr粉与Al2O3粉按照质量比100:10:10的比例添加至容器中，充分搅拌均匀混合，然后加入粘结剂硅酸钠，充分搅拌使活化微粉均匀包覆在ZTA陶瓷颗粒表面，通过粘结剂粘结ZTA陶瓷颗粒；
S3、制备陶瓷预制体：
将步骤S2制得的ZTA陶瓷颗粒加入型腔为圆片形状的模具中，压制成形，压力为1MPa，压制成形后脱模，并在通氩气保护的管式炉中加热到1200°，保温半小时烘干，制得陶瓷预制体；
S4、ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料制备：
将步骤S3制备的陶瓷预制体镶嵌在EPS泡沫中，然后置于消失模负压铸造的砂箱内，如图3所示，采用1400℃的高铬铸铁液浇铸，铁液取代泡沫位置，并铸渗进入陶瓷预制体，铁液冷却后制得ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料。
实施例6
制备ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料的方法，包括以下步骤：
S1、ZTA陶瓷颗粒表面改性处理：
S1-1、清洗ZTA陶瓷颗粒：首先，取适量ZTA陶瓷颗粒放入烧杯，酸洗后取出冲洗；其次，先用氯化亚锡配置的敏化溶液敏化15分钟，再用酒精和去离子水冲洗3遍，去除ZTA陶瓷颗粒残留物；再次，用硝酸银配置的敏化溶液在超声波条件下反应15分钟；最后，在200°下烘干10分钟，装袋备用；
S1-2、表面改性处理：按照比例22：15：23：15：18称取主盐、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、焦磷酸钠和三乙酰胺，所述主盐为硫酸镍，加入去离子水配制成盐溶液，然后将盐溶液移至恒温磁力搅拌器上并加热至60°，待盐溶液恒温时加入氨水调节溶液的pH值至碱性，最后向盐溶液中加入步骤S1-1处理后的ZTA陶瓷颗粒；实时监测盐溶液的pH值，并不断滴加氢氧化钠调节盐溶液的pH值保持在碱性，化学镀反应完成后，ZTA陶瓷颗粒表面化学镀Ni，取出ZTA陶瓷颗粒反复清洗，然后加热至200°以上烘干保存；
S2、ZTA陶瓷颗粒表面包覆活性微粉：
将步骤S1表面改性处理后的ZTA陶瓷颗粒以及活性微粉Cr粉与B4C粉按照质量比100:10:10的比例添加至容器中，充分搅拌均匀混合，然后加入粘结剂硅酸钠（80%）+磷酸二氢铝（20%），充分搅拌使活化微粉均匀包覆在ZTA陶瓷颗粒表面，通过粘结剂粘结ZTA陶瓷颗粒；
S3、制备陶瓷预制体：
将步骤S2制得的ZTA陶瓷颗粒加入型腔为圆片形状的模具中，压制成形，压力为1MPa，压制成形后脱模，并在通氩气保护的管式炉中加热到1200°，保温半小时烘干，制得陶瓷预制体；
S4、ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料制备：
将步骤S3制备的陶瓷预制体镶嵌在EPS泡沫中，然后置于消失模负压铸造的砂箱内，如图3所示，采用1400℃的高铬铸铁液浇铸，铁液取代泡沫位置，并铸渗进入陶瓷预制体，铁液冷却后制得ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料。
实施例7
制备ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料的方法，包括以下步骤：
S1、ZTA陶瓷颗粒表面改性处理：
S1-1、清洗ZTA陶瓷颗粒：首先，取适量ZTA陶瓷颗粒放入烧杯，酸洗后取出冲洗；其次，先用氯化亚锡配置的敏化溶液敏化15分钟，再用酒精和去离子水冲洗3遍，去除ZTA陶瓷颗粒残留物；再次，用硝酸银配置的敏化溶液在超声波条件下反应15分钟；最后，在200°下烘干10分钟，装袋备用；
S1-2、表面改性处理：按照比例22：15：23：15：18称取主盐、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、焦磷酸钠和三乙酰胺，所述主盐为硫酸镍，加入去离子水配制成盐溶液，然后将盐溶液移至恒温磁力搅拌器上并加热至60°，待盐溶液恒温时加入氨水调节溶液的pH值至碱性，最后向盐溶液中加入步骤S1-1处理后的ZTA陶瓷颗粒；实时监测盐溶液的pH值，并不断滴加氢氧化钠调节盐溶液的pH值保持在碱性，化学镀反应完成后，ZTA陶瓷颗粒表面化学镀Ni，取出ZTA陶瓷颗粒反复清洗，然后加热至200°以上烘干保存；
S2、ZTA陶瓷颗粒表面包覆活性微粉：
将步骤S1表面改性处理后的ZTA陶瓷颗粒以及活性微粉Co粉、ZrO2粉与Al2O3粉按照质量比100:10:5:5的比例添加至容器中，充分搅拌均匀混合，然后加入粘结剂硅酸钠，充分搅拌使活化微粉均匀包覆在ZTA陶瓷颗粒表面，通过粘结剂粘结ZTA陶瓷颗粒；
S3、制备陶瓷预制体：
将步骤S2制得的ZTA陶瓷颗粒加入型腔为圆片形状的模具中，压制成形，压力为1MPa，压制成形后脱模，并在通氩气保护的管式炉中加热到1200°，保温半小时烘干，制得陶瓷预制体；
S4、ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料制备：
将步骤S3制备的陶瓷预制体镶嵌在EPS泡沫中，然后置于消失模负压铸造的砂箱内，如图3所示，采用1400℃的高铬铸铁液浇铸，铁液取代泡沫位置，并铸渗进入陶瓷预制体，铁液冷却后制得ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料。
实施例8
制备ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料的方法，包括以下步骤：
S1、ZTA陶瓷颗粒表面改性处理：
S1-1、清洗ZTA陶瓷颗粒：首先，取适量ZTA陶瓷颗粒放入烧杯，酸洗后取出冲洗；其次，先用氯化亚锡配置的敏化溶液敏化15分钟，再用酒精和去离子水冲洗3遍，去除ZTA陶瓷颗粒残留物；再次，用硝酸银配置的敏化溶液在超声波条件下反应15分钟；最后，在200°下烘干10分钟，装袋备用；
S1-2、表面改性处理：按照比例22：15：23：15：18称取主盐、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、焦磷酸钠和三乙酰胺，所述主盐为硫酸镍和硫酸钴，依次进行化学镀镍与化学镀钴，步骤如下：
A、首先，将硫酸镍加入去离子水配制成硫酸镍盐溶液；其次，将硫酸镍盐溶液移至恒温磁力搅拌器上并加热至60°，待硫酸镍盐溶液恒温时加入氨水调节溶液的pH值至碱性；再次，向硫酸镍盐溶液中加入步骤S1-1处理后的ZTA陶瓷颗粒，实时监测盐溶液的pH值，并不断滴加氢氧化钠调节盐溶液的pH值保持在碱性，化学镀反应完成后，ZTA陶瓷颗粒表面化学镀Ni；
B、首先，将硫酸钴加入去离子水配制成硫酸钴盐溶液；其次，将硫酸钴盐溶液移至恒温磁力搅拌器上并加热至60°，待硫酸钴盐溶液恒温时加入氨水调节溶液的pH值至碱性；再次，向硫酸钴盐溶液中加入步骤A处理后的ZTA陶瓷颗粒，实时监测盐溶液的pH值，并不断滴加氢氧化钠调节盐溶液的pH值保持在碱性，化学镀反应完成后，ZTA陶瓷颗粒表面依次化学镀Ni与Co；
C、取出ZTA陶瓷颗粒反复清洗，然后加热至200°以上烘干保存；
S2、ZTA陶瓷颗粒表面包覆活性微粉：
将步骤S1表面改性处理后的ZTA陶瓷颗粒以及活性微粉Cr粉、ZrO2粉与Al2O3粉按照质量比100:10:5:5的比例添加至容器中，充分搅拌均匀混合，然后加入粘结剂硅酸钠，充分搅拌使活化微粉均匀包覆在ZTA陶瓷颗粒表面，通过粘结剂粘结ZTA陶瓷颗粒；
S3、制备陶瓷预制体：
将步骤S2制得的ZTA陶瓷颗粒加入型腔为圆片形状的模具中，压制成形，压力为1MPa，压制成形后脱模，并在通氩气保护的管式炉中加热到1200°，保温半小时烘干，制得陶瓷预制体；
S4、ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料制备：
将步骤S3制备的陶瓷预制体镶嵌在EPS泡沫中，然后置于消失模负压铸造的砂箱内，如图3所示，采用1400℃的高铬铸铁液浇铸，铁液取代泡沫位置，并铸渗进入陶瓷预制体，铁液冷却后制得ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料。
实施例:9
制备ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料的方法，包括以下步骤：
S1、ZTA陶瓷颗粒表面改性处理：
S1-1、清洗ZTA陶瓷颗粒：首先，取适量ZTA陶瓷颗粒放入烧杯，酸洗后取出冲洗；其次，先用氯化亚锡配置的敏化溶液敏化15分钟，再用酒精和去离子水冲洗3遍，去除ZTA陶瓷颗粒残留物；再次，用硝酸银配置的敏化溶液在超声波条件下反应15分钟；最后，在200°下烘干10分钟，装袋备用；
S1-2、表面改性处理：按照比例22：15：23：15：18称取主盐、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、焦磷酸钠和三乙酰胺，所述主盐为硫酸镍，加入去离子水配制成盐溶液，然后将盐溶液移至恒温磁力搅拌器上并加热至60°，待盐溶液恒温时加入氨水调节溶液的pH值至碱性，最后向盐溶液中加入步骤S1-1处理后的ZTA陶瓷颗粒；实时监测盐溶液的pH值，并不断滴加氢氧化钠调节盐溶液的pH值保持在碱性，化学镀反应完成后，ZTA陶瓷颗粒表面化学镀Ni，取出ZTA陶瓷颗粒反复清洗，然后加热至200°以上烘干保存；
S2、ZTA陶瓷颗粒表面包覆活性微粉：
将步骤S1表面改性处理后的ZTA陶瓷颗粒以及Al粉按照质量比100:20的比例添加至容器中，充分搅拌均匀混合，然后加入粘结剂硅酸钠，充分搅拌使活化微粉均匀包覆在ZTA陶瓷颗粒表面，通过粘结剂粘结ZTA陶瓷颗粒；
S3、制备陶瓷预制体：
将步骤S2制得的ZTA陶瓷颗粒加入型腔为圆片形状的模具中，压制成形，压力为1MPa，压制成形后脱模，并在通氩气保护的管式炉中加热到1200°，保温半小时烘干，制得陶瓷预制体；
S4、ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料制备：
将步骤S3制备的陶瓷预制体镶嵌在EPS泡沫中，然后置于消失模负压铸造的砂箱内，如图3所示，采用1400℃的高铬铸铁液浇铸，铁液取代泡沫位置，并铸渗进入陶瓷预制体，铁液冷却后制得ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料。
实施例10
制备ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料的方法，包括以下步骤：
S1、ZTA陶瓷颗粒表面改性处理：
S1-1、清洗ZTA陶瓷颗粒：首先，取适量ZTA陶瓷颗粒放入烧杯，酸洗后取出冲洗；其次，先用氯化亚锡配置的敏化溶液敏化15分钟，再用酒精和去离子水冲洗3遍，去除ZTA陶瓷颗粒残留物；再次，用硝酸银配置的敏化溶液在超声波条件下反应15分钟；最后，在200°下烘干10分钟，装袋备用；
S1-2、表面改性处理：按照比例22：15：23：15：18称取主盐、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、焦磷酸钠和三乙酰胺，所述主盐为硫酸镍，加入去离子水配制成盐溶液，然后将盐溶液移至恒温磁力搅拌器上并加热至60°，待盐溶液恒温时加入氨水调节溶液的pH值至碱性，最后向盐溶液中加入步骤S1-1处理后的ZTA陶瓷颗粒；实时监测盐溶液的pH值，并不断滴加氢氧化钠调节盐溶液的pH值保持在碱性，化学镀反应完成后，ZTA陶瓷颗粒表面化学镀Ni，取出ZTA陶瓷颗粒反复清洗，然后加热至200°以上烘干保存；
S2、ZTA陶瓷颗粒表面包覆活性微粉：
将步骤S1表面改性处理后的ZTA陶瓷颗粒以及活性微粉Al粉、Cr2O3粉按照质量比100:10:10的比例添加至容器中，充分搅拌均匀混合，然后加入粘结剂硅酸钠，充分搅拌使活化微粉均匀包覆在ZTA陶瓷颗粒表面，通过粘结剂粘结ZTA陶瓷颗粒；
S3、制备陶瓷预制体：
将步骤S2制得的ZTA陶瓷颗粒加入型腔为圆片形状的模具中，压制成形，压力为1MPa，压制成形后脱模，并在通氩气保护的管式炉中加热到300°，保温半小时烘干，制得陶瓷预制体；
S4、ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料制备：
将步骤S3制备的陶瓷预制体镶嵌在EPS泡沫中，然后置于消失模负压铸造的砂箱内，如图3所示，采用1400℃的高铬铸铁液浇铸，铁液取代泡沫位置，并铸渗进入陶瓷预制体，铁液冷却后制得ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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