本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种用于炉辊表面热喷涂的金属基陶瓷复合材料。
背景技术
喷涂通过喷枪或碟式雾化器，借助于压力或离心力，分散成均匀而微细的雾滴，施涂于被涂物表面的涂装方法。可分为空气喷涂、无空气喷涂、静电喷涂以及上述基本喷涂形式的各种派生的方式，如大流量低压力雾化喷涂、热喷涂、自动喷涂、多组喷涂等，为了改善炉辊表面性能，可将复合材料粉末进行喷涂，继而提高炉辊综合性能。
现有中国专利文献(公开号：cn102191448b)公开了一种炉辊表面热喷涂用金属陶瓷粉末，由合金粉末和陶瓷粉末组成，所述金属陶瓷粉末中含有13-25wt％的cr，3-10wt％的al，0.1-1wt％的y，低于12wt％的ta，余量至少为co和ni中的一种，其特征在于，所述陶瓷粉末中含有tib2和al2o3，占金属陶瓷粉末总重量的15-25wt％，原料不同，导致热喷涂涂层材料性能不同。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于炉辊表面热喷涂的金属基陶瓷复合材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种用于炉辊表面热喷涂的金属基陶瓷复合材料，包括金属材料、陶瓷材料、助剂，其中金属材料、陶瓷材料、助剂物质的质量比为(5-9):(1-3):1；
所述金属材料包括以下重量百分比原料：
fe16-20％、cr4-10％、ni4-8％、mn2.4-3.0％、mo0.34-0.40％、sn0.02-0.08％，余量为al；
所述陶瓷材料为碳化硅、碳化钨、氮化钛、氮化硼、氮化硅和氮化钽中的一种或多种的组合物；
所述助剂包括以下重量份原料：
稀土元素22-26％、超细纤维粉12-14份、秸秆灰4-8份、活化八面沸石2-4份、石墨烯1-3份。
作为本发明的再进一步方案是：所述金属材料、陶瓷材料、助剂物质的质量比为7:2:1。
作为本发明的再进一步方案是：所述稀土元素为铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽元素中的一种或多种的组合物。
作为本发明的再进一步方案是：所述超细纤维粉长度为1.1-1.3mm。
作为本发明的再进一步方案是：所述超细纤维粉长度为1.2mm。
作为本发明的再进一步方案是：所述秸秆灰为秸秆在温度为650-750℃下灼烧形成的灰。
作为本发明的再进一步方案是：所述秸秆灰为秸秆在温度为700℃下灼烧形成的灰。
作为本发明的再进一步方案是：所述活化八面沸石的制备方法为将八面沸石研磨粉碎至细度140-150目，置于质量浓度为12-16％的盐酸溶液中水浴热处理，协同超声波分散2-3h，之后高速离心、脱水、干燥、焙烧即得。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明的金属材料与陶瓷材料采用不同原料进行配比，同时添加助剂作为辅助作用，相对于现有技术，仅采用金属材料与陶瓷材料进行复配，性能更加完善，八面沸石由硅氧四面体及铝氧四面体基本结构单元所构成，经过活化后，与超细纤维粉、秸秆灰起到协同作用，增强材料之间的粘结性能，继而提高炉辊表面的硬度以及耐高温等性能，添加的稀土元素可促进晶核形成，进一步提高喷涂后炉辊的性能，原料之间经过多组实验论证以及科学的搭配，使炉辊表面性能得到很大改善。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例的一种用于炉辊表面热喷涂的金属基陶瓷复合材料，包括金属材料、陶瓷材料、助剂，其中金属材料、陶瓷材料、助剂物质的质量比为5:1:1；
所述金属材料包括以下重量百分比原料：
fe16％、cr4％、ni4％、mn2.4％、mo0.34％、sn0.02％，余量为al；
所述陶瓷材料为碳化硅；
所述助剂包括以下重量份原料：
稀土元素22％、超细纤维粉12份、秸秆灰4份、活化八面沸石2份、石墨烯1份。
本实施例的金属材料、陶瓷材料、助剂物质的质量比为7:2:1。
本实施例的稀土元素为铈。
本实施例的超细纤维粉长度为1.1mm。
本实施例的秸秆灰为秸秆在温度为650℃下灼烧形成的灰。
本实施例的活化八面沸石的制备方法为将八面沸石研磨粉碎至细度140-目，置于质量浓度为12％的盐酸溶液中水浴热处理，协同超声波分散2h，之后高速离心、脱水、干燥、焙烧即得。
实施例2：
本实施例的一种用于炉辊表面热喷涂的金属基陶瓷复合材料，包括金属材料、陶瓷材料、助剂，其中金属材料、陶瓷材料、助剂物质的质量比为9:3:1；
所述金属材料包括以下重量百分比原料：
fe20％、cr10％、ni8％、mn3.0％、mo0.40％、sn0..08％，余量为al；
所述陶瓷材料为碳化钨；
所述助剂包括以下重量份原料：
稀土元素26％、超细纤维粉14份、秸秆灰8份、活化八面沸石4份、石墨烯3份。
本实施例的稀土元素为铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽元素中的一种或多种的组合物。
本实施例的超细纤维粉长度为1.3mm。
本实施例的秸秆灰为秸秆在温度为750℃下灼烧形成的灰。
本实施例的活化八面沸石的制备方法为将八面沸石研磨粉碎至细度150目，置于质量浓度为16％的盐酸溶液中水浴热处理，协同超声波分散3h，之后高速离心、脱水、干燥、焙烧即得。
实施例3：
本实施例的一种用于炉辊表面热喷涂的金属基陶瓷复合材料，包括金属材料、陶瓷材料、助剂，其中金属材料、陶瓷材料、助剂物质的质量比为7:2:1；
所述金属材料包括以下重量百分比原料：
fe18％、cr7％、ni6％、mn2.7％、mo0.37％、sn0.05％，余量为al；
所述陶瓷材料为氮化钛；
所述助剂包括以下重量份原料：
稀土元素24％、超细纤维粉13份、秸秆灰6份、活化八面沸石3份、石墨烯2份。
本实施例的稀土元素为铕。
本实施例的超细纤维粉长度为1.2mm。
本实施例的秸秆灰为秸秆在温度为700℃下灼烧形成的灰。
本实施例的活化八面沸石的制备方法为将八面沸石研磨粉碎至细度145目，置于质量浓度为14％的盐酸溶液中水浴热处理，协同超声波分散2.5h，之后高速离心、脱水、干燥、焙烧即得。
实施例4：
本实施例的一种用于炉辊表面热喷涂的金属基陶瓷复合材料，包括金属材料、陶瓷材料、助剂，其中金属材料、陶瓷材料、助剂物质的质量比为4:0.8:1；
所述金属材料包括以下重量百分比原料：
fe14％、cr3％、ni3％、mn2.2％、mo0.32％、sn0.01％，余量为al；
所述陶瓷材料为氮化硼；
所述助剂包括以下重量份原料：
稀土元素21％、超细纤维粉11份、秸秆灰3份、活化八面沸石1.5份、石墨烯0.8份。
本实施例的金属材料、陶瓷材料、助剂物质的质量比为7:2:1。
本实施例的稀土元素为铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽元素中的一种或多种的组合物。
本实施例的超细纤维粉长度为1.0mm。
本实施例的秸秆灰为秸秆在温度为620℃下灼烧形成的灰。
本实施例的活化八面沸石的制备方法为将八面沸石研磨粉碎至细度135目，置于质量浓度为10％的盐酸溶液中水浴热处理，协同超声波分散2.5h，之后高速离心、脱水、干燥、焙烧即得。
实施例5：
本实施例的一种用于炉辊表面热喷涂的金属基陶瓷复合材料，包括金属材料、陶瓷材料、助剂，其中金属材料、陶瓷材料、助剂物质的质量比为11:4:1；
所述金属材料包括以下重量百分比原料：
fe21％、cr12％、ni10％、mn3.1％、mo0.42％、sn0.10％，余量为al；
所述陶瓷材料为氮化硅；
所述助剂包括以下重量份原料：
稀土元素28％、超细纤维粉16份、秸秆灰10份、活化八面沸石6份、石墨烯4份。
本实施例的稀土元素为钆。
本实施例的超细纤维粉长度为1.4mm。
本实施例的秸秆灰为秸秆在温度为760℃下灼烧形成的灰。
本实施例的活化八面沸石的制备方法为将八面沸石研磨粉碎至细度155目，置于质量浓度为18％的盐酸溶液中水浴热处理，协同超声波分散3.2h，之后高速离心、脱水、干燥、焙烧即得。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。