材料的磨损在材料的使用过程中是一种很大的能源消耗和浪费。针对工况条件下衬板的磨损情况，经过多次的选材和工艺比较，尤其从良好的耐磨材料高铬铸铁的微观组织结构特点上得到启发，我们设计了一种新型的金属-陶瓷复合材料，并对其进行了理论研究及工业试验。　　通过改进的镶铸法，即增强体陶瓷片预先固定在模具中，然后浇注金属液的铸造方法制成金属-陶瓷复合材料。陶瓷片选用长和宽为18mm，厚度为4mm的氧化铝陶瓷（Al2O3的质量分数为95％），金属基体选用铸钢。　　通过对金属-陶瓷复合材料力学性能的分析，探讨了因为陶瓷片的存在，对铸钢性能的影响。通过三点弯曲试验的研究，确定陶瓷片与金属基体的结合力可以满足工况条件下的材料使用要求，并由进一步的断口形貌SEM分析，确定为韧性断裂，在存在较大质量物料冲击的恶劣工况下，材料可以吸收部分能量，不易发生脆性断裂。在金相显微镜下观察发现，陶瓷片与金属基体结合良好，而且陶瓷遇到温度较高的金属液，会产生很多细小的陶瓷碎片，起到了颗粒增强的效果。　　利用MM-200型滑动磨损试验机测试了金属-陶瓷复合材料的滑动磨损性能，并与高铬铸铁进行对比。结果表明：新型金属-陶瓷复合材料的耐磨性明显优于高铬铸铁。借助于扫描电镜，观察磨损形貌，其磨损机理为应力作用下的显微切削磨损和凿削磨损。　　借助于OM、SEM、EDS、EPMA等现代分析手段，着重对陶瓷片与金属基体结合处的组织和成分进行分析。结果表明：在金属与陶瓷的界面部位，存在较多的缺陷。因为陶瓷是脆性材料，液态金属导致的突然高温会使陶瓷边缘开裂甚至脱落出细小的碎片。但是，在界面处存在铝元素向金属基体的扩散，有利于界面的结合。另外，金属与陶瓷的润湿性问题是决定界面结合效果的关键因素。　　金属-陶瓷复合耐磨衬板在大方电厂进行了工业试验，结果表明：金属-陶瓷复合衬板的耐磨能力是普通碳钢衬板的五倍，具有耐磨性高、稳定性好、装卸操作简单、成本低廉等优点，其经济效益非常显著。