[發(fā)明專利]一種切割刀片用陶瓷及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410580932.8
• 申請(qǐng)日: 2014-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104355619A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 席少非
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥市東廬機(jī)械制造有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/565
• 分類號(hào): C04B35/565;C04B35/14;C04B35/622;B09B3/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 方崢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶瓷切削刀具材料領(lǐng)域，尤其涉及一種切割刀片用陶瓷及其制備方法。

背景技術(shù)

????陶瓷切削工具具備了高硬度、高密度、耐高溫，抗磁化、抗氧化、耐腐蝕性強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好、高耐磨性等特點(diǎn)，是高速鋼等傳統(tǒng)切削工具良好的替代品，解決了鉬、鎳等資源稀缺的問(wèn)題。但是目前陶瓷切削材料還是存在成本較高，韌性不夠、脆性大、硬度參差不齊、散熱性差、自潤(rùn)滑性不好等問(wèn)題，需要解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種切割刀片用陶瓷及其制備方法，該陶瓷成本低，耐磨性好，導(dǎo)熱性好，不易粉化，使用壽命長(zhǎng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種切割刀片用陶瓷，其特征在于由下列重量份的原料制成：Fe3O4?1-1.4、Al2O3?21-26、CaO8-12、MgO3-5、光伏硅切割固體廢料64-68、碳化硅20-30、氧化鈉1-2、硅砂11-15、三異丙醇胺3-5、十二烷基三甲基氯化銨1-2、3-5%鹽酸溶液100-120、去離子水適量、聚丙烯酸1-1.4、聚乙二醇0.7-1.2、乙二醇適量、耐磨助劑3-4；

所述耐磨助劑由下列重量份的原料制成：納米石墨0.3-0.5、磷酸鋯1-1.3、納米氧化鋯1-1.3、氧化鈣0.4-0.5、氫氧化鎂0.4-0.6、磷酸1-2、二硫化鉬1-2、氧化鋁2-3、高嶺土0.4-0.8、丙烯酸酯1-2、過(guò)硫酸銨0.2-0.3、納米碳0.7-0.9、水10-12、聚乙二醇0.4-0.6；制備方法為：將丙烯酸酯、聚乙二醇加入水中，攪拌均勻，再加入氧化鈣、氫氧化鎂、磷酸、氧化鋁、高嶺土、過(guò)硫酸銨，加熱至70-80℃，攪拌反應(yīng)20-30分鐘，再加入其他剩余成分，攪拌10-20分鐘，超聲分散6-8分鐘，過(guò)濾，烘干，粉碎，過(guò)40目篩，在氮?dú)夥諊拢?380-1440℃下煅燒30-40分鐘，粉碎，過(guò)40目篩，即得。

所述切割刀片用陶瓷的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）將光伏硅切割固體廢料球磨，除雜，過(guò)300目篩，加入3-5%鹽酸溶液，加熱至70-80℃，攪拌30-40分鐘，過(guò)濾，洗滌至中性，過(guò)濾，得到顆粒；

（2）將Fe3O4?、Al2O3、CaO、MgO、碳化硅、硅砂混合，球磨，過(guò)250目篩，得到顆粒；

（3）將十二烷基三甲基氯化銨、三異丙醇胺與前兩步得到的顆粒混合，加入23-28%重量份的去離子水、3-5%重量份的乙二醇，混合成泥狀，送入球磨機(jī)中球磨2-3個(gè)小時(shí)，干燥，送入煅燒爐中，在600-700℃下煅燒1-2小時(shí)，取出粉碎，過(guò)300目篩，得到顆粒；

（4）將第（3）步得到的顆粒與其他剩余成分混合，取混合材料的3-4倍重量份的去離子水，加入聚丙烯酸、聚乙二醇，攪拌均勻，加入混合材料，球磨2-3小時(shí)，在110-120℃下烘干，過(guò)40目篩，在1580-1640℃下熱壓，熱壓壓力為20-30MPa，熱壓時(shí)間為50-60分鐘，即得。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明的陶瓷使用了光伏硅切割固體廢料，成本低，耐磨性好，導(dǎo)熱性好，不易粉化，使用壽命長(zhǎng)；通過(guò)使用本發(fā)明的耐磨助劑，能夠增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐熱性。

具體實(shí)施方式

一種切割刀片用陶瓷，由下列重量份(公斤)的原料制成：Fe3O4?1.2、Al2O3?23、CaO10、MgO4、光伏硅切割固體廢料66、碳化硅26、氧化鈉1.5、硅砂13、三異丙醇胺4、十二烷基三甲基氯化銨1.4、4%鹽酸溶液110、去離子水適量、聚丙烯酸1.2、聚乙二醇1、乙二醇適量、耐磨助劑3.5；

所述耐磨助劑由下列重量份（公斤）的原料制成：納米石墨0.4、磷酸鋯1.2、納米氧化鋯1.2、氧化鈣0.5、氫氧化鎂0.5、磷酸1.5、二硫化鉬1.5、氧化鋁2.5、高嶺土0.6、丙烯酸酯1.5、過(guò)硫酸銨0.2、納米碳0.8、水11、聚乙二醇0.5；制備方法為：將丙烯酸酯、聚乙二醇加入水中，攪拌均勻，再加入氧化鈣、氫氧化鎂、磷酸、氧化鋁、高嶺土、過(guò)硫酸銨，加熱至75℃，攪拌反應(yīng)25分鐘，再加入其他剩余成分，攪拌15分鐘，超聲分散7分鐘，過(guò)濾，烘干，粉碎，過(guò)40目篩，在氮?dú)夥諊拢?400℃下煅燒35分鐘，粉碎，過(guò)40目篩，即得。

所述切割刀片用陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

（1）將光伏硅切割固體廢料球磨，除雜，過(guò)300目篩，加入4%鹽酸溶液，加熱至75℃，攪拌35分鐘，過(guò)濾，洗滌至中性，過(guò)濾，得到顆粒；

（2）將Fe3O4?、Al2O3、CaO、MgO、碳化硅、硅砂混合，球磨，過(guò)250目篩，得到顆粒；