CN114349518A - 多孔陶瓷预制体及其制备方法、锤头及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种多孔陶瓷预制体及其制备方法、锤头及其制备方法，涉及耐磨材料领域。多孔陶瓷预制体的制备方法包括：将混合料放置于泡沫模具中，先在80‑100℃保温0.5‑2h，随后升温到115‑125℃保温0.5‑2h，再升温至145‑155℃保温0.5‑2h，获得多孔陶瓷预制体。混合料由重量比依次为100:(6‑7):(5‑10)的陶瓷颗粒、无机胶粘剂以及石蜡混合所得。利用材料的改进，获得可预埋在金属锤头本体内以提高其耐磨性能的多孔陶瓷预制体，且多孔陶瓷预制体具有较佳的孔隙率，有利于预埋后金属液浸入孔隙中，提高二者界面连接稳定性。

Description

多孔陶瓷预制体及其制备方法、锤头及其制备方法

技术领域

本申请涉及耐磨材料领域，具体而言，涉及一种多孔陶瓷预制体及其制备方法、锤头及其制备方法。

背景技术

立轴式破碎机结构简单，依靠转盘上的锤头高速旋转，冲击破碎石灰石、花岗岩、陶瓷等不同硬度的物料。其转子部件锤头在工作时会受到物料的高速冲击，线速度可达50m/s以上。不同的锤头结构，其碰撞中心、碰撞力度、使用寿命等均不同，从而影响到设备的使用成本。由于锤头的失效主要是冲击磨损和断裂，目前常用的锰钢和高铬铸铁材质的锤头更换频繁，增加了设备的维修工作量；在更换之后，锤头的磨损不同，其冲击角度由于磨损改变，导致锤头打击能力下降，合格出料粒度减少，增加了后续工序的能耗；且纯金属锤头密度大，重量高，需要配套大功率的电机，能耗和设备主轴磨损均高。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种多孔陶瓷预制体及其制备方法、锤头及其制备方法，其能够改善上述至少一个技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种多孔陶瓷预制体的制备方法，其包括以下步骤：将混合料放置于泡沫模具中，先在80-100℃保温0.5-2h，随后升温到115-125℃保温0.5-2h，再升温至145-155℃保温0.5-2h，获得多孔陶瓷预制体。

其中，混合料由重量比依次为100:(6-7):(5-10)的陶瓷颗粒、无机胶粘剂以及石蜡混合所得。

在上述实现过程中，利用材料的改进，获得可预埋在金属锤头内以提高其耐磨性能的多孔陶瓷预制体，一方面利用上述比例的石蜡可以控制多孔陶瓷预制体具有较佳的孔隙率，有利于预埋后金属液浸入孔隙中，提高二者连接的稳定性，另一方面可利用多孔陶瓷预制体提高锤头的耐磨性，同时减轻锤头的重量，从而降低能耗。采用塑料泡沫模具进行加工的方式，可直接获得结构复杂的成品，不需要脱模处理步骤，同时利用上述保温条件，可安全有效去除塑料泡沫模具以及石蜡，同时避免二者燃烧形成炭黑。

第二方面，本申请实施例提供一种多孔陶瓷预制体，其由第一方面提供的制备方法制得，其中，多孔陶瓷预制体的孔隙率为50％-70％。

第三方面，本申请实施例提供一种多孔陶瓷预制体，适于预埋于锤头中，锤头具有锤击面、与锤击面相对布置的连接面、以及连接锤击面和连接面的多个侧面，任意相邻的两个侧面与锤击面之间形成第一角部。

多孔陶瓷预制体由本申请第一方面提供的制备方法制得，多孔陶瓷预制体包括：与相邻的两个侧面分别平行布置的第一耐磨壁以及第二耐磨壁，以及与锤击面平行布置的第三耐磨壁，其中，第一耐磨壁与第二耐磨壁连接；第三耐磨壁分别与第一耐磨壁、第二耐磨壁连接以形成第二角部；第一耐磨壁、第二耐磨壁以及第三耐磨壁分别开设有通孔。

在上述实现过程中，利用多孔陶瓷预制体的材料以及结构的改进，使其更适于对应第一角部预埋在锤头内，使锤头的第一角部与锤击面等保持基本一致的磨损，避免因磨损程度不同导致的零件失效，有效延长其使用寿命，同时可降低生产成本。

第四方面，本申请实施例提供一种锤头，其包括：金属锤头本体以及多孔陶瓷预制体。

金属锤头本体具有锤击面、与锤击面相对布置的连接面、以及连接锤击面和连接面的多个侧面，任意相邻的两个侧面与锤击面之间形成第一角部；多孔陶瓷预制体与至少一个第一角部对应布置，多孔陶瓷预制体预埋于锤头本体内。

在上述实现过程中，利用多孔陶瓷预制体的结构以及材料的改进，将其预埋在金属锤头本体内后，利用多孔陶瓷预制体与第一角部对应布置的方式，设计更为合理，使锤头的第一角部与锤击面等保持基本一致的磨损，避免因磨损程度不同导致的零件失效，有效延长其使用寿命，同时可降低生产成本。

第五方面，本申请实施例提供一种第四方面提供的锤头的制备方法，其包括：提供锤头模具，锤头模具具有用于形成第一角部的第三角部；将与至少一个第三角部对应布置的多孔陶瓷预制体的放置于锤头模具内，浇注金属液到锤头模具中并加压成型，以使金属液进入到多孔陶瓷预制体的孔隙中。

在上述实现过程中，上述制备方式操作简单可控，便于规模化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为锤头10a的结构示意图；

图2为锤头10a的第一视角的透视图；

图3为多孔陶瓷预制体12a的结构示意图；

图4为多孔陶瓷预制体12b的结构示意图；

图5为锤头10b的透视图；

图6为锤头10a的第二视角的透视图；

图7为锤头10c的透视图；

图8为实施例2提供的预埋在锤头中的多孔陶瓷预制体的局部照片。

图标：10a-锤头；10b-锤头；10c-锤头；11-金属锤头本体；111-锤击面；112-连接面；113-侧面；115-第一角部；12a-多孔陶瓷预制体；12b-多孔陶瓷预制体；121-第一耐磨壁；122-第二耐磨壁；123-第三耐磨壁；125-第二角部；127-通孔；13-金属连接件。

具体实施方式

下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

现有的锤式破碎机的锤头基本为金属材质，其在实际使用过程中容易磨损，出现零件失效，但是整体还留有很多，为了降低设备的维修成本，发明人先尝试采用在锤击面及侧面，或者单独对锤击面进行耐磨性改进，例如在其表面形成耐磨层等，结果使用一段时间后发现还是容易出现因磨损程度不同导致的零件失效，但是整体还留有很多的问题。

发明人注意到，立轴式破碎机中的锤头，无论是否在其表面形成耐磨层，实际磨损工况下均容易锤击面和侧面的棱角磨损，而锤击面的正面磨损较轻的现象，同时若直接在其表面形成耐磨层的设计方式也容易因磨损而脱落，耐磨效果不佳。

因此，发明人尝试设计一种多孔陶瓷预制体以及预埋上述多孔陶瓷预制体的锤头，一方面对多孔陶瓷预制体的材料进行改进后，使其具有较佳的孔隙率以及耐磨效果，以将其预埋于锤头的锤头本体后，可以使部分锤头本体能够进入孔隙中填充孔隙，有效增强二者界面连接强度，避免使用过程中多孔耐磨介质的脱落。另一方面，对多孔陶瓷预制体的形状进行改进，并将其仅设置于锤头的角部，以在提高锤头耐磨性的同时，保持锤头角部与锤击面等保持基本一致的磨损，避免因磨损程度不同导致的零件失效，有效延长其使用寿命，并且上述多孔陶瓷预制体相比于同等体积的金属质量较轻，可进一步地降低能耗。

需要说明的是，多孔陶瓷预制体不仅仅适用于锤头，还可以适用于其他的例如刀具等，在此不做限定。

在一些实施例中，本申请提供一种多孔陶瓷预制体的制备方法，其包括以下步骤：

S1、将混合料放置于泡沫模具中。

其中，塑料泡沫模具实际为根据所需的形状和尺寸利用泡沫预先设计相应的模具，进行加热后可气化消失。

可选地，泡沫模具的材质可为可发性聚苯乙烯或者为ABS共聚物类等，利用塑料泡沫模具的设置可成型结构较为复杂的多孔陶瓷预制体，同时塑料泡沫模具也可以根据实际的需求设置柱形骨架伸入混合料中，并且能够在步骤S2的处理下充分挥发不残留，同时可在多孔陶瓷预制体上形成于柱形骨架配合的通孔。需要注意的是，本申请中的塑料泡沫模具不需要埋在干石英砂中振动造型，不需要干砂，可直接在步骤S2中可直接放置于烘干炉内进行加热，有别于现有的实型铸造。

混合料由重量比依次为100:(6-7):(5-10)的陶瓷颗粒、无机胶粘剂以及石蜡混合所得。上述配比合理，可使制备获得的多孔陶瓷预制体具有较佳的孔隙率，同时孔隙的直径可多数保持在1-5mm。示例性地，混合料由重量比依次为100:6:5、100:6:6、100:6:8、100:6:10、100:7:5、100:7:9或100:7:10的陶瓷颗粒、无机胶粘剂以及石蜡混合所得。

其中，陶瓷颗粒的尺寸为1-5mm；该尺寸的陶瓷颗粒的堆积密度合适，便于在石蜡挥发后形成合适的孔隙。示例性地，陶瓷颗粒的尺寸为1mm、2mm、3mm、4mm或5mm中的任一者或者任意两者之间的范围。

陶瓷颗粒可选地为球状、立方状和钝角状中的至少一种。示例性地，陶瓷颗粒为球状和/或立方状，相较于钝角状的陶瓷颗粒，球状和立方状的陶瓷颗粒在实际冲击磨损的服役的工况条件下不容易磨损。

陶瓷颗粒包括ZTA(氧化锆增韧氧化铝陶瓷)、ZrO₂、Al₂O₃、TiC、VC、B₄C、ZrC、NbC、WC、SiC、Si₃N₄、AlN和TiB₂中的至少一种。示例性地，陶瓷颗粒为ZTA。

可选地，陶瓷颗粒的密度不高于6g/cm³。利用上述设置可有效减低多孔陶瓷预制体的单位质量，使其预埋至锤头后可减轻锤头的重量，降低配套电机的功率，有效节省能耗。

由于石蜡密度低于陶瓷，搅拌时应注意使其尽可能混合均匀。

其中，石蜡可以为粉末状，也可以是长条状的或球状颗粒，示例性地，石蜡为长条状的或球状颗粒，且长条状的或球状颗粒的石蜡的尺寸应当与陶瓷颗粒接近，也即是长条状的或球状颗粒的石蜡的尺寸为1～5mm，便于二者混合均匀。此处的尺寸是指石蜡在任意方向的最大尺寸。

无机胶粘剂为高温无机胶，其主要无机成分为氧化铝，其后在高温下使得陶瓷颗粒粘接在一起，且不会在高温下分解。

S2、将承载有混合料的塑料泡沫模具先在80-100℃保温0.5-2h，随后升温到115-125℃保温0.5-2h，再升温至145-155℃保温0.5-2h，获得多孔陶瓷预制体。

在将承载有混合料的塑料泡沫模具先在80-100℃保温0.5-2h，对塑料泡沫模具进行预热且使部分石蜡融化，随后升温到115-125℃保温0.5-2h，进一步对塑料泡沫模具进行预热且使全部石蜡融化，再升温至145-155℃保温0.5-2h，有效使石蜡挥发以及塑料泡沫模具气化，获得多孔陶瓷预制体。采用上述阶梯升温的方式，可在去除石蜡以及塑料泡沫模具后，获得的多孔陶瓷预制体的表面不会形成炭黑，可在将多孔陶瓷预制体埋设于锤头后提高其与金属锤头本体连接的稳定性，提高锤头使用寿命。

可选地，在升温至145-155℃保温0.5-2h后，自然冷却即可。

在一些实施例中，本申请提供一种多孔陶瓷预制体，其由上述制备方法制得。此处对于多孔陶瓷预制体的形状不进行限定，本领域技术人员可根据实际的应用场景对其进行形状的限定。

其中，多孔陶瓷预制体的孔隙率为50％-70％。

以下结合实施例对本申请的多孔陶瓷预制体及其制备方法、锤头及其制备方法作进一步的详细描述。

实施例1

请参阅图1以及图2，本申请提供一种锤头10a，其包括金属锤头本体11以及上述制备方法制得的多孔陶瓷预制体12a。

其中，金属锤头本体11具有锤击面111、与锤击面111相对布置的连接面112、以及连接锤击面111和连接面112的多个侧面113，任意相邻的两个侧面113与锤击面111之间形成第一角部115。

金属锤头本体11是指由金属液浇注所得，由于锤头10a的耐磨寿命主要依靠多孔陶瓷预制体12a里面的陶瓷颗粒，故增加了金属选择的自由度，还可以降低金属的成本。故金属溶液可以使用65Mn、40CrMo等低合金钢，也可使用低碳钢、高锰钢或高铬铸铁，本领域技术人员可根据实际的需求进行选择，示例性地，金属锤头本体11的材质为高铬铸铁。

其中，第一角部115的数量为至少两个，例如两个、三个、四个等。

如图1所示，锤头10a为立方块，此时金属锤头本体11具有四个第一角部115。

可选地，相邻的两个侧面113的连接处可如图1所示平滑过渡，例如锤头10a为锤击面111呈边长100mm的正方形，相邻的两个侧面113的连接处也可圆弧过渡。锤头10a厚度则根据工况需要设，此处的厚度是指锤击面111和连接面112之间的距离。

多孔陶瓷预制体12a用于预埋于金属锤头本体11内。

如图3所示，每个多孔陶瓷预制体12a具有三个耐磨壁。各耐磨壁的形状可以为三角形或扇形等。将与相邻的两个侧面113分别平行布置的两个耐磨壁作为第一耐磨壁121以及第二耐磨壁122，将与锤击面111平行布置的一个耐磨壁作为第三耐磨壁123。

其中，第一耐磨壁121与第二耐磨壁122连接；第三耐磨壁123分别与第一耐磨壁121、第二耐磨壁122连接以形成第二角部125。

第一耐磨壁121与第二耐磨壁122的连接处可平滑过渡，第三耐磨壁123与第一耐磨壁121、第二耐磨壁122的连接处也可平滑过渡，此处的平滑过渡是指连接处为倒角。

可选地，第一耐磨壁121与第二耐磨壁122的连接处圆弧过渡，第三耐磨壁123与第一耐磨壁121、第二耐磨壁122的连接处圆弧过渡。利用圆弧过渡的方式一方面可避免铸造时应力集中在连接处，导致连接处开裂，从而导致废品率高；另一方面在服役过程中可以顺势引导撞击破碎后的物料颗粒离开锤头10a，避免锤头10a在平面内切向磨损。

可选地，各耐磨壁的壁厚可为10-30mm。

其中，需要说明的是，第一耐磨壁121、第二耐磨壁122以及第三耐磨壁123的厚度可以相同，也可以根据实际需求不同，例如第三耐磨壁123的厚度可大于第一耐磨壁121、第二耐磨壁122。

其中，第一耐磨壁121、第二耐磨壁122以及第三耐磨壁123分别开设有通孔127，利用通孔127的设置有利于后续应用于锤头10a中后，一方面便于金属液从通孔127内流动至各耐磨壁的两侧，一方面金属液流动过程中也进入与通孔127连通的孔隙中，提高二者连接的稳定性。

各耐磨壁上的通孔127的数量为一个或多个，多个通孔127间隔布置。每个通孔127的形状可以为方形或棱形等。

如图3所示的多孔陶瓷预制体12a中，各耐磨壁上的通孔127的数量为一个，且每个通孔127为圆形，便于金属液的流动。

如图4所示，在一些可选地实施例提供的多孔陶瓷预制体12b中，第一耐磨壁121与第二耐磨壁122分别设有两个通孔127，第三耐磨壁123设有一个通孔127，且各通孔127为圆形。通孔127的直径可根据实际需求设定，例如通孔127的直径为10～15mm。

其中，多孔陶瓷预制体12a预埋于金属锤头本体11内且与第一角部115对应布置。

多孔陶瓷预制体12a的数量为一个或多个，其中多孔陶瓷预制体12a的数量不超过第一角部115的数量。

由于实际使用过程中，发现由于受到离心力的作用，物料在立轴式破碎机中，一般是在锤头10a的左上角位置离开锤头10a；另一方面，由于高转速，在锤头10a左上角位置发生碰撞的物料的能量最大，故磨损最为厉害。

如图5所示，在一些可选地示例提供的锤头10b中，多孔陶瓷预制体12a的数量为一个，对应布置于锤头10b的左上角的第一角部115，利用多孔陶瓷预制体12a对该部为进行加强，而在锤头10b的其他部位，由于磨损较轻，故不用使用陶瓷加强。

如图6所示，在一些可选地示例提供的锤头10c中，多孔陶瓷预制体12b的数量为一个，对应布置于锤头10c的左上角的第一角部115。

此外，由于锤头10b以及锤头10c分别采用多孔陶瓷预制体12a/12b增强了耐磨性，因此可根据实际的需求一定程度减少锤头10b/10c的厚度，以减少材料用量，实现锤头10b/10c的轻量化和电机能耗，降低设备主轴的磨损。例如锤头10b/10c位于左上角的第一角部115的厚度大于其余部分的厚度，例如锤头10b/10c于左上角的厚度为50mm，其他部位锤头10b/10c厚度40mm。

本实施例中，多孔陶瓷预制体12a与第一角部115的数量相同且一一对应布置。

也即是，如图2以及图7所示，多孔陶瓷预制体12a的数量为四个，且每个多孔陶瓷预制体12a预埋于与第一角部115对应的位置，此时，在立轴式破碎机使用过程中，左上角的第一角部115被磨损后，可旋转锤头10a，使另一个未磨损的第一角部115位于左上角继续服役，直到四个多孔陶瓷预制体12a均出现磨损失效，这时将部件拆下。这样一个锤头10a可以在原来基础上达到4倍寿命。

为了提高耐磨效果，且不影响锤击效率，可选地，多孔陶瓷预制体12a与锤击面111之间的最短距离大于零且不超过厚度的10％。

实际使用过程中，为了将锤头10a与破碎机的驱动组件等进行配合使用，可选地，如图2以及图4所示，锤头10a包括金属连接件13，金属连接件13的一端预埋于锤头10a中，另一端伸出连接面112。

在一些实施例中，本申请提供一种上述锤头10a的制备方法，其包括：

S1、提供锤头模具，锤头模具具有用于形成第一角部115的第三角部，以及形成连接面的工作面。

S2、将多孔陶瓷预制体12a放置于锤头模具内且与第三角部对应布置，浇注金属液到锤头模具中并加压成型，以使金属液进入到多孔陶瓷预制体12a的孔隙中。

需要说明的是，将多孔陶瓷预制体12a放置于锤头模具内之前，将陶瓷预制体进行预热至100-200℃，预热后的陶瓷预制体有利于金属熔体浸润，增加金属与多孔陶瓷预制体12a的界面结合强度。

当锤头还包括金属连接件13时，可以采用在金属锤头本体11钻孔，装备螺栓并再弧焊的方式连接金属连接件13，但操作繁琐且在焊接过程中易发生热裂纹。

可选地，当锤头10a包括金属连接件13，制备方法还包括：在浇注金属液到锤头模具中之前，将金属连接件13的一端放置于锤头模具内，另一端伸出工作面。此时由于金属连接件13占了一部分体积，因此在浇注过程中，在与金属连接件13熔合的部位，由于金属连接件13冷铁作用细化了钢水晶粒，使得锤头12a的韧性也得到了提升，锤头12a在服役过程中不会发生整体断裂的情况。

为了进一步避免锤头12a断裂，可选地，金属连接件13设置于连接面113的中心。

可选地，金属连接件13包括钢块以及连接轴，连接轴和钢块连接，钢块的截面面积大于连接轴的截面面积，且钢块位于模具内。

浇注金属液到锤头模具中并保压成型，可使金属液在凝固过程中可有效补充多孔陶瓷预制体12a的收缩，减少疏松、缩孔等缺陷，增强二者界面结合强度，使制得的锤头10a不易发生失效。

可选地，加压成型时的压力为100-300MPa，保压时间为100-200s。

实施例2

本实施例提供一种如图2所示的锤头10a，其制备方法包括如下步骤：

将100重量份的尺寸为1-5mm的ZTA陶瓷颗粒、6重量份的高温无机胶、以及7重量份的石蜡搅拌混合得到混合物，将混合物放入可发性聚苯乙烯塑料泡沫模具中，然后将塑料泡沫模具与混合物一起放入烘干炉中，先在90℃保温1h，随后升温到120℃保温1h，再升温至150℃保温1h，获得如图3所示的多孔陶瓷预制体12a。

其中，多孔陶瓷预制体12a的孔隙率为65％。多孔陶瓷预制体12a的各耐磨壁上设有一个通孔127，各耐磨壁的壁厚15mm，各耐磨壁的连接处圆弧过渡。

将四个多孔陶瓷预制体12a预热至150℃，放入浇注模具的第三角部，将金属件放入浇注模具中进行高铬铸铁熔体浇注。其中，高铬铸铁熔体的浇注温度为1450℃。

浇注完成后，使用液压机压头以150MPa的压力进行挤压，保压时间为90s。待高铬铸铁熔体完全凝固后进行脱模，自然冷却，得到如图6所示的厚度为50mm的锤头10a，其中锤头10a的碰撞面为边长为100mm的正方形，多孔陶瓷预制体12a与锤击面111之间的最短距离为3mm。

其中，图8为预埋在锤头10a中的多孔陶瓷预制体12a的局部照片，其中圆形金属为处于通孔127内的金属，颗粒为陶瓷颗粒，金属锤头本体11填充于多孔陶瓷预制体12a的孔隙中，且不存在任何孔隙，说明金属锤头本体11与多孔陶瓷预制体12a结合紧密。

实施例3

其与实施例2的区别仅在于：多孔陶瓷预制体的各耐磨壁的连接处为倒角。

实施例4

其与实施例2的区别仅在于：将100重量份的尺寸为1-5mm的ZTA陶瓷颗粒、6重量份的高温无机胶、以及5重量份的石蜡搅拌混合得到混合物，将混合物放入可发性聚苯乙烯塑料泡沫模具中，然后将塑料泡沫模具与混合物一起放入烘干炉中，先在90℃保温1h，随后升温到120℃保温1h，再升温至150℃保温1h，获得多孔陶瓷预制体。

其中，多孔陶瓷预制体的孔隙率为50％。

实施例5

其与实施例2的区别仅在于：

将100重量份的尺寸为1-5mm的ZTA陶瓷颗粒、6重量份的高温无机胶、以及3重量份的石蜡搅拌混合得到混合物，将混合物放入可发性聚苯乙烯塑料泡沫模具中，然后将塑料泡沫模具与混合物一起放入烘干炉中，先在100℃保温0.5h，随后升温到125℃保温1h，再升温至155℃保温1.5h，获得多孔陶瓷预制体。

其中，多孔陶瓷预制体的孔隙率为70％。

对比例1

其与实施例2的区别仅在于：多孔陶瓷预制体的制备方法中，将混合料放置于塑料泡沫模具中，升温至150℃保温1h，获得多孔陶瓷预制体。

保温过程中挥发的石蜡和挥发的燃烧，在多孔陶瓷预制体的表面形成炭黑。

对比例2

在浇注模具中采用高铬铸铁熔体浇注，其中，高铬铸铁熔体的浇注温度为1450℃。浇注完成后，使用液压机压头以150MPa的压力进行挤压，保压时间为90s。待高铬铸铁熔体完全凝固后进行脱模，自然冷却，得到与实施例2尺寸相同的锤头。

对比例3

其与实施例2的区别仅在于：将100重量份的尺寸为1-5mm的ZTA陶瓷颗粒、5重量份的高温无机胶、以及9重量份的石蜡搅拌混合得到混合物。

其中，制得的多孔陶瓷预制体的孔隙率为85％。

试验例

将规格相同的实施例2-6以及对比例1-5分别设置于同一台锤式破碎机上，破碎花岗岩，以获得其使用寿命，结果如表1所示。

表1试验数据

	使用寿命(h)
		实施例2	190
实施例3	200
		实施例4	140
实施例5	150
		对比例1	98
对比例2	60h
		对比例3	110

综上，本申请实施例提供的多孔陶瓷预制体及其制备方法、锤头及其制备方法，利用对多孔陶瓷预制体的材料以及形状进行改进后，将其预埋于锤头后，有效提高锤头耐磨性，使锤头的第一角部与锤击面等保持基本一致的磨损，避免因磨损程度不同导致的零件失效，有效延长其使用寿命，并且上述多孔陶瓷预制相比于同等体积的金属质量较轻，可进一步地降低能耗。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多孔陶瓷预制体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将混合料放置于泡沫模具中，先在80-100℃保温0.5-2h，随后升温到115-125℃保温0.5-2h，再升温至145-155℃保温0.5-2h，获得所述多孔陶瓷预制体；

其中，所述混合料由重量比依次为100:(6-7):(5-10)的陶瓷颗粒、无机胶粘剂以及石蜡混合所得。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷颗粒的尺寸为1-5mm；

可选地，所述陶瓷颗粒包括ZTA、ZrO₂、Al₂O₃、TiC、VC、B₄C、ZrC、NbC、WC、SiC、Si₃N₄、AlN和TiB₂中的至少一种；

可选地，所述陶瓷颗粒的密度不高于6g/cm³；

可选地，所述泡沫模具的材质为可发性聚苯乙烯。

3.一种多孔陶瓷预制体，其特征在于，其由权利要求1-2任意一项所述的制备方法制得，其中，所述多孔陶瓷预制体的孔隙率为50％-70％。

4.一种多孔陶瓷预制体，适于预埋于锤头中，其特征在于，所述锤头具有锤击面、与所述锤击面相对布置的连接面、以及连接所述锤击面和连接面的多个侧面，任意相邻的两个侧面与所述锤击面之间形成第一角部；

所述多孔陶瓷预制体由权利要求1-2任意一项所述的制备方法制得，所述多孔陶瓷预制体包括：

与相邻的两个侧面分别平行布置的第一耐磨壁以及第二耐磨壁，所述第一耐磨壁与所述第二耐磨壁连接；以及

与所述锤击面平行布置的第三耐磨壁，所述第三耐磨壁分别与所述第一耐磨壁、所述第二耐磨壁连接以形成第二角部；

其中，所述第一耐磨壁、所述第二耐磨壁以及所述第三耐磨壁分别开设有通孔。

5.根据权利要求4所述的多孔陶瓷预制体，其特征在于，所述第一耐磨壁与所述第二耐磨壁的连接处圆弧过渡，所述第三耐磨壁与所述第一耐磨壁、所述第二耐磨壁的连接处圆弧过渡。

6.一种锤头，其特征在于，包括：

金属锤头本体，具有锤击面、与所述锤击面相对布置的连接面、以及连接所述锤击面和连接面的多个侧面，任意相邻的两个侧面与所述锤击面之间形成第一角部；以及

如权利要求4-5任意一项所述的多孔陶瓷预制体，所述多孔陶瓷预制体预埋于所述锤头本体内且与所述第一角部对应布置。

7.根据权利要求6所述的锤头，其特征在于，以所述锤击面和所述连接面之间的距离作为所述锤头的厚度，所述多孔陶瓷预制体与所述锤击面之间的最短距离大于零且不超过所述厚度的10％。

8.根据权利要求6所述的锤头，其特征在于，所述锤头包括金属连接件，所述金属连接件的一端预埋于所述锤头本体中，另一端伸出所述连接面。

9.一种如权利要求6所述的锤头的制备方法，其特征在于，包括：

提供锤头模具，所述锤头模具具有用于形成第一角部的第三角部，以及形成所述连接面的工作面；

将所述多孔陶瓷预制体放置于所述锤头模具内且与所述第三角部对应布置，浇注金属液到锤头模具中并加压成型，以使所述金属液进入到所述多孔陶瓷预制体的孔隙中。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述锤头包括金属连接件，所述制备方法还包括：

在浇注金属液到锤头模具中之前，将金属连接件的一端放置于锤头模具内，另一端伸出所述工作面。

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