[發(fā)明專利]一種納米碳化鈦切削刀具用陶瓷及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410630576.6 | 申請日： | 2014-11-11 |
| 公開（公告）號： | CN104446482A | 公開（公告）日： | 2015-03-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 朱江玲 | 申請（專利權(quán)）人： | 合肥皖為電氣設(shè)備工程有限責(zé)任公司 |
| 主分類號： | C04B35/56 | 分類號： | C04B35/56;C04B35/622 |
| 代理公司： | 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112 | 代理人： | 余成俊 |
| 地址： | 230001 安徽省合肥*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 納米 碳化 切削 刀具 陶瓷 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及陶瓷刀具材料領(lǐng)域，尤其涉及一種納米碳化鈦切削刀具用陶瓷及其制備方法。
背景技術(shù)
目前切削鋼材、鑄鐵、合金鋼材及不銹鋼材等普遍采用碳化物基的硬質(zhì)合金（WC－Co、WC－TiC－Co）。對于某些特殊材料也采用硬度最高的金剛石及立方氮化硼（CBN），但它們的強(qiáng)度比硬質(zhì)合金較低，且金剛石工具不利于切削鋼鐵材料，因為碳質(zhì)元素的金剛石易與鐵元素反應(yīng)生成碳化鐵，而使金剛石損耗。而陶瓷刀具對鐵基等很多材料都不起反應(yīng)，對加工冷硬鑄鐵、司太立合金、耐熱鎳基合金等具有較好的性能。
目前陶瓷刀具有很多優(yōu)良的性能，具有高硬度、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，但是這些陶瓷成本較高，種類少，還需要進(jìn)一步研究新的陶瓷材料，降低成本，同時改進(jìn)陶瓷刀具的韌性、散熱性、抗彎折、抗磨等使用性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種納米碳化鈦切削刀具用陶瓷及其制備方法，該陶瓷質(zhì)地非常細(xì)膩，堅硬，耐磨，韌性好，適用于切削刀具，不易斷裂，永不腐蝕，成本低。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種納米碳化鈦切削刀具用陶瓷，其特征在于由下列重量份的原料制成：鉀長石10-15、石英12-15、滑石1-2、絹云母1-2、氧化鈷1.2-1.7、氧化鋅2-3、羥基磷灰石晶須3-4、坡縷石纖維4-5、納米碳化鈦65-60、乙醇適量、硅烷偶聯(lián)劑kh-5500.3-0.4、去離子水適量、聚丙烯酸1-1.5、聚乙二醇1.2-1.6、抗磨助劑4-5；
所述抗磨助劑由下列重量份的原料制成：氧化鑭0.2-0.3、納米氧化鋯0.6-0.9、三氧化二釔0.4-0.5、納米氧化鋁0.3-0.5、醋酸5-7、硝酸釔0.3-0.5、氧氯化鋯3-3.5、1-2%鹽酸溶液適量、水適量；制備方法為：將硝酸釔、氧氯化鋯加入24-30重量份的水中，攪拌溶解后滴加醋酸，磁力攪拌4-5個小時，加入納米氧化鋯、納米氧化鋁，繼續(xù)攪拌2-3個小時，置于室溫下1-2天，再邊攪拌邊加入三氧化二釔、氧化鑭，攪拌2-3個小時，在120-130℃油浴中攪拌至干燥，送入煅燒爐，在氮氣氛圍中，1200-1500℃下煅燒50-60分鐘，加入2-3倍重量份的1-2%鹽酸溶液洗滌2-3次，水洗至中性，烘干，粉碎，過100目篩，即得。
所述納米碳化鈦切削刀具用陶瓷的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
（1）將鉀長石、絹云母、氧化鈷、氧化鋅混合后球磨，過250目篩，加入4-5倍重量份的去離子水，攪拌后加入硅烷偶聯(lián)劑kh-550，加熱至70-80℃，攪拌10-15分鐘，再加入羥基磷灰石晶須、坡縷石纖維，繼續(xù)攪拌30-40分鐘，噴霧干燥，得到顆粒，再送入煅燒爐中，在氮氣氛圍中，在700-800℃下煅燒40-50分鐘，粉碎，過80目篩，得到顆粒；
（2）將石英、滑石、納米碳化鈦混合，加入0.8-1倍重量份的乙醇，球磨至200目以下，干燥，得到顆粒；
（3）將前兩步得到的顆粒與除聚丙烯酸、聚乙二醇以外的其他剩余成分混合，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1-2小時，超聲分散13-17分鐘，在110-120℃下烘干，過40目篩，得到顆粒；
（4）將第（3）步得到的顆粒在氮氣氛圍中，在1610-1670℃下熱壓，熱壓壓力為25-30MPa，熱壓時間為40-50分鐘，自然冷卻，即得。
本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的陶瓷質(zhì)地非常細(xì)膩，堅硬，耐磨，而且通過添加羥基磷灰石晶須、坡縷石纖維，增加了陶瓷的韌性，適用于切削刀具，不易斷裂，永不腐蝕，成本低；通過使用本發(fā)明的抗磨助劑，能夠增加陶瓷的耐磨性和耐熱性。
具體實施方式
一種納米碳化鈦切削刀具用陶瓷，由下列重量份（公斤）的原料制成：鉀長石13、石英14、滑石1.5、絹云母1.5、氧化鈷1.5、氧化鋅2.5、羥基磷灰石晶須3.5、坡縷石纖維4.5、納米碳化鈦63、乙醇適量、硅烷偶聯(lián)劑kh-550?0.3、去離子水適量、聚丙烯酸1.3、聚乙二醇1.4、抗磨助劑4.5；
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