CN107598136B - 一种陶瓷颗粒金属复合材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出的陶瓷金属复合材料的制备方法，包括以下步骤：对陶瓷颗粒进行表面预处理后放入化学镀液中，得到镀镍陶瓷颗粒；用电热阻丝对泡沫板材进行切割；对镀镍陶瓷进行冲洗烘干，然后涂覆在泡沫试样表面，烘干后粘结泡沫试样和横浇道、直浇道以及内浇道，得到消失模白模；将制备好的消失模白模放入砂箱，填入干砂振实，刮平，用塑料薄膜覆盖，放上浇口杯，抽负压，干砂紧固成型后，浇铸金属液，浇铸后释放真空，冷却、凝固后抛光。本发明提出的陶瓷金属复合材料的制备方法，制备得到的复合材料洛氏硬度、冲击韧性、整体耐磨性能得到了较大提升，在复合界面处陶瓷颗粒与金属基体之间未发生元素扩散，陶瓷颗粒与金属之间的结合强度高。

Description

一种陶瓷颗粒金属复合材料的制备方法

技术领域

本发明涉及复合材料领域，尤其涉及一种陶瓷颗粒金属复合材料的制备方法。

背景技术

众所周知，互相接触或者相对运动的两个物体，其表面都会发生摩擦，一般情况下，摩擦时往往又伴随着磨损，而磨损到一定程度时，必然会导致各种机器或者零部件的失效，带来极大的安全隐患。我国又是一个制造大国，在我国，类似于冶金、矿山、建材、电力、煤炭等部门对矿山机械、工程机械和各种破碎粉磨设备的使用量很大，这些设备一般都运行在恶劣工况之下，一部分零部件由于受到砂石、矿石、土壤等各种物料和研磨体的磨损，每年会消耗大量金属。所以提高材料的耐磨性及其使用寿命具有非常重要的经济意义和现实意义。

实际工况下，一些易损零部件不仅存在着磨料磨损，而且往往伴随着腐蚀磨损与高温磨损，处在一种复合磨损工况中，多种因素相互作用，加剧了零件的磨损失效。这一类工况常见于矿山、冶金、建材等工业生产中，如输送含煤泥、矸石的浓浆泵，其内部易损零部件耐磨眼镜板，在承受冲蚀磨损的同时又受到过流介质的腐蚀，使用寿命很短，该部件体积虽小，但技术要求高，制造难度较大。在这种类似的复合磨损工况条件下，对于易损零部件的消耗量非常之大。所以，针对这种在恶劣工况下运行的零部件，如果能够采用一种简单有效的制备工艺，在其工作表面获得高硬度的同时还能保证内部具有一定的冲击韧性，则会大大提升其耐磨性及使用寿命。陶瓷颗粒增强金属基耐磨复合材料的研究引起了很多相关领域专家的重视，相关文献表明，在耐磨金属材料表面复合一定厚度的硬质颗粒，不仅能够提高易损零件的可靠性及使用寿命，也能改善易损零件的使用性能和质量，对于提高经济效益，推动高新技术的发展及节约能源等都具有非常重要的意义。

发明内容

本发明正是针对现有技术存在的不足，提供了一种陶瓷颗粒金属复合材料的制备方法。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种陶瓷颗粒金属复合材料的制备方法，包括以下步骤：

对陶瓷颗粒进行表面预处理后放入化学镀液中，得到镀镍陶瓷颗粒；用电热阻丝对泡沫板材进行切割，得到泡沫试样、横浇道、直浇道和内浇道；对镀镍陶瓷进行冲洗烘干，然后涂覆在泡沫试样表面，烘干后将泡沫试样和横浇道、直浇道以及内浇道粘结成一体，浸挂涂料后烘干，得到消失模白模；将制备好的消失模白模放入砂箱，填入干砂振实，刮平，用塑料薄膜覆盖，放上浇口杯，砂型下部使用真空泵抽气形成负压；干砂紧固成型后，浇铸金属液，浇铸完成后释放真空，冷却、凝固后取出铸件，再进行抛光后即得到陶瓷颗粒金属复合材料。

优选地，所述陶瓷颗粒的预处理操作包括以下步骤：用砂纸打磨锆刚玉陶瓷颗粒，达到预定粗糙度后，将锆刚玉陶瓷颗粒放入无水酒精中，利用超声波震荡清洗，烘干后放入粗化液进行粗化，清洗烘干后进行敏化，敏化后放入丙酮溶液中，利用超声波清洗，烘干后放入活化液中进行活化。

优选地，所述预处理操作具体包括以下步骤：

(1)用砂纸打磨锆刚玉陶瓷颗粒，使之达到预定粗糙度；

(2)将打磨后的锆刚玉陶瓷颗粒放在无水酒精中，利用超声波震荡清洗15～20分钟，清洗后烘干；

(3)将除污后的锆刚玉陶瓷颗粒放入粗化液中，粗化液温度在15～30℃，粗化时间为4～5分钟；

(4)将粗化后的锆刚玉陶瓷颗粒取出，清洗烘干后放在敏化液中，常温下敏化8～12分钟，敏化后的锆刚玉陶瓷颗粒取出，放在丙酮溶液中进行超声波清洗，清洗后烘干；

(5)将锆刚玉陶瓷颗粒放在活化液中，活化液的温度在45～50℃，活化时间为8～12分钟，活化后清洗烘干。

优选地，所述敏化液包括40g/LSnCl₂和4％HCl，配制时首先将SnCl₂加入HCl溶液中，然后再用水稀释，若有白色沉淀生成对敏化液进行过滤。

优选地，所述活化液包括0.125g/LPdCl2,和4％HCl，配制时将定量的PdCl2放入在盐酸中，搅拌使之充分溶解。

优选地，所述化学镀液包括8g/LNiSO₄、30g/LNaH₂PO₂·H₂O、15g/L CH₃COONa、25g/L柠檬酸钠、8ml/L乳酸C₃H₆O₃，配制时先将NiSO₄溶液缓慢加入柠檬酸钠溶液中，再加入完全溶解的NaH₂PO₂·H₂O溶液，最后依次加入CH₃COONa、乳酸。

优选地，所述金属液为高铬铸铁。

优选地，所述高铬铸铁金属液的出炉温度为1510～1520℃。

优选地，浇铸前砂箱内的真空度在0.04～0.05Mpa，浇铸过程中保持负压。

优选地，在抛光得到陶瓷颗粒金属复合材料后，再对陶瓷颗粒金属复合材料进行热处理，所述热处理包括以下步骤：将陶瓷颗粒金属复合材料放入加热炉中进行加热，使陶瓷颗粒金属复合材料表面温度达到1010～1050℃，温升时间为1.5～2小时，保温时间为1.5～2小时；其后将陶瓷颗粒金属复合材料由加热炉中取出，并进行淬火；淬火后在450～460℃进行回火，回火温升时间为1.5～2小时，保温时间1.5～2小时；最后将陶瓷颗粒金属复合材料出炉空冷至室温。

渗透机理分析如下：

金属液充型过程中，高温的金属液迅速将砂箱内的泡沫熔化，开始向陶瓷颗粒层之间铸渗，在此过程中，铸渗的动力有金属液的静压力以及真空泵施加的外界负压，铸渗的阻力有砂型内部空气阻力，泡沫及涂覆层粘结剂燃烧时释放的气体阻力，金属液内摩擦力。金属液的曲面附加压力在与颗粒不润湿的情况下为阻力，在润湿的情况下为动力，所以颗粒有镀镍层时曲面附加压力属于铸渗动力范畴。高温的铁液在流进陶瓷颗粒层之间时，铁液与陶瓷表面镀镍层之间的润湿角小于90°，微观上凹凸不平的陶瓷颗粒表面附着的气体容易被铁液排开，从而使陶瓷颗粒与金属液通过镀层直接接触，因此界面结合紧密。随后，镀镍层在高温下熔解扩散进金属基体中，相当于添加合金元素到高铬铸铁靠近复合界面的区域，对改善金属对陶瓷的润湿性有较大影响，其机制为合金元素在液态金属表面及固液界面的吸附和富集，降低了液态金属表面张力及固液界面张力，从而也达到界面结合致密的效果。

金属液冷却凝固过程中，一方面由于陶瓷颗粒发生马氏体相变体积膨胀，陶瓷本身热膨胀系数又较小，冷却过程中金属基体的收缩更加紧密的包裹陶瓷颗粒，提高了陶瓷颗粒与基体的结合能力，有效防止陶瓷颗粒在磨料磨损条件下整体剥落；另一方面金属基体之间连接在一起，整颗陶瓷颗粒都被金属基体完全包围，更加有利于提高复合材料的整体抗冲击韧性。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

在陶瓷颗粒金属复合材料制备前对陶瓷颗粒进行了表面预处理，并进行了化学施镀，施镀后陶瓷颗粒表面具有金属光泽，镀镍均匀，有良好的耐腐蚀性并且有一定的抗磨损能力；此外上述处理有助于提高陶瓷颗粒与金属之间的润湿性，从而有助于提高陶瓷颗粒与金属之间的结合强度，进而有助于得到质量良好的复合层。

采用消失模负压铸渗，抽负压，金属液流动性和液铸渗动力大大提高，金属液能够顺利地浸渗进入陶瓷颗粒层之间，并成功制备得到了陶瓷颗粒金属复合材料。制备得到的陶瓷颗粒金属复合材料洛氏硬度、冲击韧性、整体耐磨性能得到了较大提升，且层次分明，在复合界面处陶瓷颗粒与金属基体之间未发生元素扩散，陶瓷颗粒与金属之间的结合机制为机械结合，陶瓷颗粒与金属基体复合界面结合紧密。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。

一种陶瓷颗粒金属复合材料的制备方法，包括以下步骤：

对陶瓷颗粒进行表面预处理后放入化学镀液中，得到镀镍陶瓷颗粒，所述化学镀液包括8g/LNiSO₄、30g/LNaH₂PO₂·H₂O、15g/LCH₃COONa、25g/L柠檬酸钠、8ml/L乳酸C₃H₆O₃，配制时先将NiSO₄溶液缓慢加入柠檬酸钠溶液中，再加入完全溶解的NaH₂PO₂·H₂O溶液，最后依次加入CH₃COONa、乳酸；用电热阻丝对泡沫板材进行切割，得到泡沫试样、横浇道、直浇道和内浇道；对镀镍陶瓷进行冲洗烘干，然后涂覆在泡沫试样表面，烘干后将泡沫试样和横浇道、直浇道以及内浇道粘结成一体，浸挂涂料后烘干，得到消失模白模；将制备好的消失模白模放入砂箱，填入干砂振实，刮平，用塑料薄膜覆盖，放上浇口杯，砂型下部使用真空泵抽气形成负压；干砂紧固成型后，浇铸金属液，浇铸完成后释放真空，冷却、凝固后取出铸件，再进行抛光后即得到陶瓷颗粒金属复合材料。

所述陶瓷颗粒的预处理操作包括以下步骤：用砂纸打磨锆刚玉陶瓷颗粒，达到预定粗糙度后，将锆刚玉陶瓷颗粒放入无水酒精中，利用超声波震荡清洗，烘干后放入粗化液进行粗化，清洗烘干后进行敏化，敏化后放入丙酮溶液中，利用超声波清洗，烘干后放入活化液中进行活化。

上述方案中，浇铸前砂箱内的真空度在0.04～0.05Mpa，浇铸过程中保持负压，此设计能够减少铸渗过程中金属液遇到的阻力，金属液流动性强，金属液铸渗动力强，金属液能够顺利地浸渗进入陶瓷颗粒层之间。

上述方案中的预处理操作具体包括以下步骤：

(1)用砂纸打磨锆刚玉陶瓷颗粒，使之达到预定粗糙度；

(2)将打磨后的锆刚玉陶瓷颗粒放在无水酒精中，利用超声波震荡清洗15～20分钟，清洗后烘干；

(3)将除污后的锆刚玉陶瓷颗粒放入粗化液中，粗化液温度在15～30℃，粗化时间为4～5分钟；

(4)将粗化后的锆刚玉陶瓷颗粒取出，清洗烘干后放在敏化液中，常温下敏化8～12分钟，敏化后的锆刚玉陶瓷颗粒取出，放在丙酮溶液中进行超声波清洗，清洗后烘干；所述敏化液包括40g/LSnCl₂和4％HCl，配制时首先将SnCl₂加入HCl溶液中，然后再用水稀释，若有白色沉淀生成对敏化液进行过滤；

(5)将锆刚玉陶瓷颗粒放在活化液中，活化液的温度在45～50℃，活化时间为8～12分钟，活化后清洗烘干；所述活化液包括0.125g/LPdCl2,和4％HCl，配制时将定量的PdCl2放入在盐酸中，搅拌使之充分溶解。

上述方案中，所述金属液为高铬铸铁。所述高铬铸铁金属液的出炉温度为1510～1520℃。

在抛光得到陶瓷颗粒金属复合材料后，还再对陶瓷颗粒金属复合材料进行热处理，所述热处理包括以下步骤：将陶瓷颗粒金属复合材料放入加热炉中进行加热，使陶瓷颗粒金属复合材料表面温度达到1010～1050℃，温升时间为1.5～2小时，保温时间为1.5～2小时；其后将陶瓷颗粒金属复合材料由加热炉中取出，并进行淬火；淬火后在450～460℃进行回火，回火温升时间为1.5～2小时，保温时间1.5～2小时；最后将陶瓷颗粒金属复合材料出炉空冷至室温。

本发明具有如下优点：

在施镀前用砂纸打磨、无水酒精清洗，粗化液粗化，使得陶瓷颗粒表面呈现微观粗糙的结构，施镀过程中化学镀液能够进入陶瓷颗粒表面的空隙内，提高了锆刚玉陶瓷颗粒和镍金属表面的真实表面积，从而提高了陶瓷颗粒与镍金属的结合强度。

粗化后还将锆刚玉陶瓷颗粒进行了敏化，施镀过程中的各项化学反应能够更加容易地发生，提高了反应效率，从而缩短了镀镍时间。此外，在敏化后还对锆刚玉陶瓷颗粒进行了活化处理，使化学镀的还原反应能够在塑料表面迅速均匀地进行。

施镀后锆刚玉陶瓷颗粒表面具有金属光泽，镀镍均匀，有良好的耐腐蚀性并且有一定的抗磨损能力。

镍离子络合剂直接影响镀液的稳定性、使用寿命和沉积速度，常用的有柠檬酸、乳酸、羟基乙酸和氨基乙酸等。化学镀液的pH值对镍沉积速度、镀液稳定性、镀层磷含量都有很大的影响，一般情况下，pH值升高，沉积速度提高，磷含量提高，但稳定性下降，常用的pH值缓冲剂有乙酸钠、醋酸、丁二酸等，某些络合剂本身又是缓冲剂，如甘氨酸、羟基乙酸等。本发明优选了柠檬酸钠和乳酸作为络合剂，优选CH3COONa作为pH缓冲剂，有效提高了镀液的稳定性，并在陶瓷颗粒表面获得了高性能镀层。

化学镀液使用一段时间，沉积速度会明显下降，此时可加入加速剂，常用加速剂有丁二酸、苹果酸、氟化钠等。本发明优选了氟化钠作为加速剂，有效稳定了沉积速度，使镀镍过程得以持续、稳定进行。

镀液在施镀过程中始终处于热力学不稳定状态，当镀液一旦有催化效应的镍微粒存在，溶液就会立即发生激烈的自分解反应，导致镀液报废，因此镀液中须加入稳定剂，以防止自分解反应，常用稳定剂有马来酸、硫脲等。本发明优选硫脲作为稳定剂，保证镀镍过程得以顺利进行。

采用消失模负压铸渗，抽负压，金属液流动性和液铸渗动力大大提高，金属液能够顺利地浸渗进入陶瓷颗粒层之间，并成功制备得到了陶瓷颗粒金属复合材料。制备得到的陶瓷颗粒金属复合材料洛氏硬度、冲击韧性、整体耐磨性能得到了较大提升，且层次分明，在复合界面处陶瓷颗粒与金属基体之间未发生元素扩散，陶瓷颗粒与金属之间的结合机制为机械结合，陶瓷颗粒与金属基体复合界面结合紧密。

冷却、凝固、抛光后还对陶瓷颗粒金属复合材料进行了热处理，确定了热处理工艺参数为淬火温度1010～1050℃，回火温度450～460℃，热处理后复合界面处出现宽度约为9um的过渡区，此区域内夹杂着破碎的陶瓷微粒与金属基体，两者结合依然良好，且耐磨性能有着极大的提高。

实施例1

用砂纸打磨锆刚玉陶瓷颗粒，使之达到预定粗糙度；

将打磨后的锆刚玉陶瓷颗粒放在无水酒精中，利用超声波震荡清洗15分钟，清洗后烘干；

将除污后的锆刚玉陶瓷颗粒放入粗化液中，粗化液温度在15℃，粗化时间为4分钟；

将粗化后的锆刚玉陶瓷颗粒取出，清洗烘干后放在敏化液中，常温下敏化8分钟，敏化后的锆刚玉陶瓷颗粒取出，放在丙酮溶液中进行超声波清洗，清洗后烘干；

所述敏化液包括40g/LSnCl₂和4％HCl，配制时首先将SnCl₂加入HCl溶液中，然后再用水稀释，若有白色沉淀生成对敏化液进行过滤；将锆刚玉陶瓷颗粒放在活化液中，活化液的温度在45℃，活化时间为8分钟，活化后清洗烘干；

所述活化液包括0.125g/LPdCl2,和4％HCl，配制时将定量的PdCl2放入在盐酸中，搅拌使之充分溶解；

对陶瓷颗粒进行表面预处理后放入化学镀液中，得到镀镍陶瓷颗粒，所述化学镀液包括8g/LNiSO₄、30g/LNaH₂PO₂·H₂O、15g/LCH₃COONa、25g/L柠檬酸钠、8ml/L乳酸C₃H₆O₃，配制时先将NiSO₄溶液缓慢加入柠檬酸钠溶液中，再加入完全溶解的NaH₂PO₂·H₂O溶液，最后依次加入CH₃COONa、乳酸；

用电热阻丝对泡沫板材进行切割，得到泡沫试样、横浇道、直浇道和内浇道；

对镀镍陶瓷进行冲洗烘干，然后涂覆在泡沫试样表面，烘干后将泡沫试样和横浇道、直浇道以及内浇道粘结成一体，浸挂涂料后烘干，得到消失模白模；

将制备好的消失模白模放入砂箱，填入干砂振实，刮平，用塑料薄膜覆盖，放上浇口杯，砂型下部使用真空泵抽气形成负压，真空度在0.04Mpa；

干砂紧固成型后，浇铸高铬铸铁金属液，金属液的出炉温度为1510℃，浇铸过程中保持负压，浇铸完成后释放真空，冷却、凝固后取出铸件，再进行抛光后即得到陶瓷颗粒金属复合材料；

将陶瓷颗粒金属复合材料放入加热炉中进行加热，使陶瓷颗粒金属复合材料表面温度达到1010～1050℃，温升时间为1.5小时，保温时间为1.5小时；其后将陶瓷颗粒金属复合材料由加热炉中取出，并进行淬火；淬火后在450℃进行回火，回火温升时间为1.5小时，保温时间1.5小时；最后将陶瓷颗粒金属复合材料出炉空冷至室温。

实施例2

用砂纸打磨锆刚玉陶瓷颗粒，使之达到预定粗糙度；

将打磨后的锆刚玉陶瓷颗粒放在无水酒精中，利用超声波震荡清洗20分钟，清洗后烘干；

将除污后的锆刚玉陶瓷颗粒放入粗化液中，粗化液温度在30℃，粗化时间为5分钟；

将粗化后的锆刚玉陶瓷颗粒取出，清洗烘干后放在敏化液中，常温下敏化12分钟，敏化后的锆刚玉陶瓷颗粒取出，放在丙酮溶液中进行超声波清洗，清洗后烘干；

所述敏化液包括40g/LSnCl₂和4％HCl，配制时首先将SnCl₂加入HCl溶液中，然后再用水稀释，若有白色沉淀生成对敏化液进行过滤；将锆刚玉陶瓷颗粒放在活化液中，活化液的温度在50℃，活化时间为12分钟，活化后清洗烘干；

所述活化液包括0.125g/LPdCl2,和4％HCl，配制时将定量的PdCl2放入在盐酸中，搅拌使之充分溶解；

对陶瓷颗粒进行表面预处理后放入化学镀液中，得到镀镍陶瓷颗粒，所述化学镀液包括8g/LNiSO₄、30g/LNaH₂PO₂·H₂O、15g/LCH₃COONa、25g/L柠檬酸钠、8ml/L乳酸C₃H₆O₃，配制时先将NiSO₄溶液缓慢加入柠檬酸钠溶液中，再加入完全溶解的NaH₂PO₂·H₂O溶液，最后依次加入CH₃COONa、乳酸；

用电热阻丝对泡沫板材进行切割，得到泡沫试样、横浇道、直浇道和内浇道；

对镀镍陶瓷进行冲洗烘干，然后涂覆在泡沫试样表面，烘干后将泡沫试样和横浇道、直浇道以及内浇道粘结成一体，浸挂涂料后烘干，得到消失模白模；

将制备好的消失模白模放入砂箱，填入干砂振实，刮平，用塑料薄膜覆盖，放上浇口杯，砂型下部使用真空泵抽气形成负压，真空度在0.05Mpa；

干砂紧固成型后，浇铸高铬铸铁金属液，金属液的出炉温度为1520℃，浇铸过程中保持负压，浇铸完成后释放真空，冷却、凝固后取出铸件，再进行抛光后即得到陶瓷颗粒金属复合材料；

将陶瓷颗粒金属复合材料放入加热炉中进行加热，使陶瓷颗粒金属复合材料表面温度达到1050℃，温升时间为2小时，保温时间为2小时；其后将陶瓷颗粒金属复合材料由加热炉中取出，并进行淬火；淬火后在460℃进行回火，回火温升时间为2小时，保温时间2小时；最后将陶瓷颗粒金属复合材料出炉空冷至室温。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种陶瓷颗粒金属复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对陶瓷颗粒进行表面预处理后放入化学镀液中，得到镀镍陶瓷颗粒；用电热阻丝对泡沫板材进行切割，得到泡沫试样、横浇道、直浇道和内浇道；对镀镍陶瓷进行冲洗烘干，然后涂覆在泡沫试样表面，烘干后将泡沫试样和横浇道、直浇道以及内浇道粘结成一体，浸挂涂料后烘干，得到消失模白模；将制备好的消失模白模放入砂箱，填入干砂振实，刮平，用塑料薄膜覆盖，放上浇口杯，砂型下部使用真空泵抽气形成负压；干砂紧固成型后，浇铸金属液，浇铸完成后释放真空，冷却、凝固后取出铸件，再进行抛光后即得到陶瓷颗粒金属复合材料；

在抛光得到陶瓷颗粒金属复合材料后，再对陶瓷颗粒金属复合材料进行热处理，所述热处理包括以下步骤：将陶瓷颗粒金属复合材料放入加热炉中进行加热，使陶瓷颗粒金属复合材料表面温度达到1010-1050℃，温升时间为1.5-2小时，保温时间为1.5-2小时；其后将陶瓷颗粒金属复合材料由加热炉中取出，并进行淬火；淬火后在450-460℃进行回火，回火温升时间为1.5-2小时，保温时间1.5-2小时；最后将陶瓷颗粒金属复合材料出炉空冷至室温；

所述化学镀液包括8g/LNiSO4、30g/LNaH2PO2.H2O、15g/LCH3COONa、25g/L柠檬酸钠、8ml/L乳酸C3H6O3，配制时先将NiSO4溶液缓慢加入柠檬酸钠溶液中，再加入完全溶解的NaH2PO2·H2O溶液，最后依次加入CH3COONa、乳酸；其中化学镀液还添加有硫脲；

所述陶瓷颗粒的预处理操作包括以下步骤：用砂纸打磨锆刚玉陶瓷颗粒，达到预定粗糙度后，将锆刚玉陶瓷颗粒放入无水酒精中，利用超声波震荡清洗，烘干后放入粗化液进行粗化，清洗烘干后进行敏化，敏化后放入丙酮溶液中，利用超声波清洗，烘干后放入活化液中进行活化；当化学镀液使用一段后，在化学镀液中加入氟化钠。

2.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述预处理操作具体包括以下步骤：

(1)用砂纸打磨锆刚玉陶瓷颗粒，使之达到预定粗糙度；

(2)将打磨后的锆刚玉陶瓷颗粒放在无水酒精中，利用超声波震荡清洗15～20分钟，清洗后烘干；

(3)将除污后的锆刚玉陶瓷颗粒放入粗化液中，粗化液温度在15～30℃，粗化时间为4～5分钟；

(4)将粗化后的锆刚玉陶瓷颗粒取出，清洗烘干后放在敏化液中，常温下敏化8～12分钟，敏化后的锆刚玉陶瓷颗粒取出，放在丙酮溶液中进行超声波清洗，清洗后烘干；

(5)将锆刚玉陶瓷颗粒放在活化液中，活化液的温度在45～50℃，活化时间为8～12分钟，活化后清洗烘干。

3.根据权利要求2所述的陶瓷颗粒金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述敏化液包括40g/LSnCl2和4％HCl，配制时首先将SnCl2加入HCl溶液中，然后再用水稀释，若有白色沉淀生成对敏化液进行过滤。

4.根据权利要求2所述的陶瓷颗粒金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述活化液包括0.125g/L PdCl2和4％HCl，配制时将定量的PdCl2放入在盐酸中，搅拌使之充分溶解。

5.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属液为高铬铸铁。

6.根据权利要求5所述的陶瓷颗粒金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述高铬铸铁金属液的出炉温度为1510-1520℃。

7.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒金属复合材料的制备方法，其特征在于，浇铸前砂箱内的真空度在0.04-0.05Mpa，浇铸过程中保持负压。