[發明專利]一種用于刀具的陶瓷材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201611152663.0
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106587949A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 張雪明
• 申請（專利權）人: 蘇州耐思特塑膠有限公司
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/80;C04B35/622
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司32243
• 代理人: 顧伯興

技術領域

本發明屬于陶瓷材料領域，特別涉及一種用于刀具的陶瓷材料及其制備方法。

背景技術

陶瓷材料是用天然或合成化合物經過成形和高溫燒結制成的一類無機非金屬材料。它具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優點，各種不同類型的陶瓷產品被廣泛用于生活的各個方面。它可用作結構材料、刀具材料，由于陶瓷還具有某些特殊的性能，又可作為功能材料。日常烹飪過程中我們使用傳統的金屬刀，比較容易氧化生銹，形成異味或金屬味；且由于表面有無數的毛細孔，切食材過程中湯汁殘留于毛細孔中。

而陶瓷刀的鋒利程度則高于一般常見鋼刀的好幾十倍，抗氧化性能相當好，相比其他的刀具產品，穩定性也非常高，因此在家庭廚房當中使用較多。而陶瓷刀則無毒、無污染、不氧化、不生銹、耐各種酸堿等有機物的腐蝕，切蔬菜或水果，不會產生異味。中國專利CN103304233A 中指出陶瓷刀按重量百分比計由以下成分組成：ZrO₂和HfO₂的混合物93-94wt％；Y₂O₃：5-6wt％；Al₂O₃：0.2-1wt％；其制備方法為：先通過干壓成型制得刀坯；然后將刀坯在0.5℃/min的升溫速度下升溫至920-1080℃，保溫2-4小時；接著在1.5℃/min的升溫速度下升溫至1380-1540℃，保溫2-4小時；最后降溫制得陶瓷刀。但是該陶瓷刀的抗彎強度僅僅只有1100MPa，且該陶瓷刀不具備良好的憎油性能，去除油漬不方便，無法滿足人們對陶瓷刀越來越高的需求。

發明內容

針對上述缺陷，本發明的目的是提供一種用于刀具的陶瓷材料及其制備方法，通過加入多種配方組分，提高陶瓷材料硬度、韌性和憎油性能，滿足人們的需求。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種用于刀具的陶瓷材料，由下列重量組份的各物質組成：氧化鋁30-50份、氧化鋯20-30份、氧化鎂10-15份、氧化鈦5-10份、三氧化二鉻6-12份、硅化鎳5-10份、碳化鉭3-7份、硼化鈰2-6份、竹碳纖維4-8份、全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯5-12份、烷基磺酸鈉15-25份。

進一步的，所述氧化鋁35-45份、氧化鋯25-30份、氧化鎂12-14份、氧化鈦6-9份、三氧化二鉻7-11份、硅化鎳7-10份、碳化鉭4-6份、硼化鈰3-5份、竹碳纖維5-8份、全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯6-10份、烷基磺酸鈉15-18份。

進一步的，所述氧化鋁40份、氧化鋯28份、氧化鎂13份、氧化鈦8份、三氧化二鉻10份、硅化鎳8份、碳化鉭5份、硼化鈰4份、竹碳纖維7份、全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯8份、烷基磺酸鈉16份。

一種用于刀具的陶瓷材料的制備方法，包括如下步驟：

S1：將氧化鋁30-50份、氧化鋯20-30份、氧化鎂10-15份、氧化鈦5-10份、三氧化二鉻6-12份、硅化鎳5-10份、碳化鉭3-7份和硼化鈰2-6份研磨至50-100目，并混合攪拌；

S2：隨后送入馬弗爐中以4-6℃/min升溫至400-500℃下保溫反應5-10min，再以8-10℃/min升溫至在950-1100℃溫度下保溫反應1-2h，得物料A；

S3：將竹碳纖維4-8份加入烷基磺酸鈉15-25份中，在溫度85-90℃下攪拌反應20-30min；再步驟S2中物料A加入，升高溫度至100-110℃，攪拌反應15-20min；隨后加入全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯5-12份，浸漬反應1-2h；

S4：將步驟S3中反應產物放入馬弗爐中，在350-450℃下焙燒反應25-30min，待反應冷卻后即可得到所述用于刀具的陶瓷材料。

進一步的，步驟S1中研磨至60-80目。

進一步的，步驟S2中以5℃/min升溫至450℃下保溫反應10min，再以9℃/min升溫至在1000℃溫度下保溫反應1.5h.

進一步的，步驟S3中在溫度85℃下攪拌反應25min；再步驟S2中物料A加入，升高溫度至105℃，攪拌反應18min；隨后加入全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯10份，浸漬反應2h。

進一步的，步驟S4中在400℃下焙燒反應28min。

本發明與現有技術相比，其有益效果為：