[發明專利]一種高強高韌陶瓷復合材料及其在制造刀具中的應用

有效

• 申請號: 201610648451.5
• 申請日: 2016-08-09
• 公開（公告）號: CN106278254B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 胡智華;殷冬枚
• 申請（專利權）人: 東莞市晶谷新材料技術有限公司
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/622
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高強高韌陶瓷復合材料及其在制造刀具中的應用，該陶瓷復合材料通過如下重量份的原料制備而成：氧化鋯，55～65份；氧化鋁，20～30份；氧化鈰，6～8份；氧化鑭，4～6份；硼砂，3～5份；氮化硼，1～3份；二烷基二硫代磷酸鋅，2～4份；海藻酸鈉，0.6～0.8份；木質素磺酸鈉，0.4～0.6份；六偏磷酸鈉，0.8～1.2份；聚乙二醇，1～3份；去離子水，7～9份。本發明提供的陶瓷復合材料具有很高的硬度和耐磨性，適合用于制備陶瓷刀具，用于高硬度材料的切割、切削，不易老化折斷；該陶瓷復合材料的制備工藝簡易可行。

技術領域

本發明屬于復合材料領域，涉及一種高強高韌陶瓷復合材料及其在制造刀具中的應用。

背景技術

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、化學穩定性好、高耐磨性等特點，是高速鋼等傳統切削工具良好的替代品，解決了鉬、鎳等資源稀缺的問題。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、自潤滑性不好等問題，需要解決。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種高強高韌陶瓷復合材料；

本發明的第二目的在于提供上述高強高韌陶瓷復合材料的制備方法；

本發明的第三目的在于提供上述高強高韌陶瓷復合材料在制造刀具中的應用。

本發明的上述目的是通過下面的技術方案得以實現的：

一種高強高韌陶瓷復合材料，通過如下重量份的原料制備而成：氧化鋯，55～65份；氧化鋁，20～30份；氧化鈰，6～8份；氧化鑭，4～6份；硼砂，3～5份；氮化硼，1～3份；二烷基二硫代磷酸鋅，2～4份；海藻酸鈉，0.6～0.8份；木質素磺酸鈉，0.4～0.6份；六偏磷酸鈉，0.8～1.2份；聚乙二醇，1～3份；去離子水，7～9份。

進一步地，所述的高強高韌陶瓷復合材料通過如下重量份的原料制備而成：氧化鋯，60份；氧化鋁，25份；氧化鈰，7份；氧化鑭，5份；硼砂，4份；氮化硼，2份；二烷基二硫代磷酸鋅，3份；海藻酸鈉，0.7份；木質素磺酸鈉，0.5份；六偏磷酸鈉，1份；聚乙二醇，2份；去離子水，8份。

進一步地，所述的高強高韌陶瓷復合材料通過如下重量份的原料制備而成：氧化鋯，55份；氧化鋁，20份；氧化鈰，6份；氧化鑭，4份；硼砂，3份；氮化硼，1份；二烷基二硫代磷酸鋅，2份；海藻酸鈉，0.6份；木質素磺酸鈉，0.4份；六偏磷酸鈉，0.8份；聚乙二醇，1份；去離子水，7份。

進一步地，所述的高強高韌陶瓷復合材料通過如下重量份的原料制備而成：氧化鋯，65份；氧化鋁，30份；氧化鈰，8份；氧化鑭，6份；硼砂，5份；氮化硼，3份；二烷基二硫代磷酸鋅，4份；海藻酸鈉，0.8份；木質素磺酸鈉，0.6份；六偏磷酸鈉，1.2份；聚乙二醇，3份；去離子水，9份。

上述陶瓷復合材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟S1，將氧化鋯、氧化鋁、氧化鈰、氧化鑭、硼砂和氮化硼混合，球磨，過200目篩；

步驟S2，向步驟S1所得粉末中加入二烷基二硫代磷酸鋅、海藻酸鈉、木質素磺酸鈉、六偏磷酸鈉、聚乙二醇和去離子水，混合成泥狀，球磨機球磨2小時，送入煅燒爐中900℃煅燒1小時；

步驟S3，將步驟S2煅燒后的混合物再次球磨，120℃烘干后過60目篩；

步驟S4，在1700℃下熱壓，熱壓壓力為30MPa，熱壓時間為40分鐘，即得。

上述高強高韌陶瓷復合材料在制造刀具中的應用。

本發明的優點：