[發明專利]一種添加納米包覆型固體潤滑劑的Al2

有效

• 申請號: 201711049282.4
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107602097B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 陳照強;郭潤鑫;許崇海;衣明東;季良剛
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/622;C04B35/628;C04B35/645
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

1.一種添加納米包覆型固體潤滑劑的Al₂O₃/Ti(C,N)納米基陶瓷刀具，其特征在于：由以下組分組成：

納米CaF₂@Al₂O₃粉體5％，MgO 0.5％，Ti(C,N)23.4％，余量為Al₂O₃，％為體積百分數；Ti(C,N)中碳氮比按重量比為1～3:1；所述A1₂O₃為α相A1₂O₃；

所述刀具的制備方法為：按比例進行原料稱取，將聚乙烯吡咯烷酮加入到無水乙醇中，超聲分散并機械攪拌20～30min，加入納米CaF₂@Al₂O₃粉體，繼續超聲分散并機械攪拌60～120min，得到分散液；將聚乙二醇加入到無水乙醇中，超聲分散并機械攪拌20～30min，加入A1₂O₃粉體，繼續超聲分散并機械攪拌20～30min，得到A1₂O₃分散液；將聚乙二醇加入到無水乙醇中，超聲分散并機械攪拌20～30min，待其完全溶解；加入MgO粉體，超聲分散并機械攪拌10～20min得到含燒結助劑MgO的分散液；將聚乙二醇加入到無水乙醇中，超聲分散并機械攪拌20～30min，待其完全溶解；加入Ti(C,N)粉體，超聲分散并機械攪拌10～30min得到Ti(C,N)分散液；將所有的分散液混合，超聲分散并機械攪拌40～60min，得到混合粉體的復相懸浮液，以球料質量比10：1稱取硬質合金球，與混合均勻的復相懸浮液一同倒入球磨罐中，充入氮氣作為保護氣體，連續球磨48h；將球磨后得到的復相懸浮液置于真空干燥箱中90℃溫度下真空干燥36h以上；經過過篩和密封保存：干燥后的粉料經200目篩子過篩，密封保存；稱取適量過篩后的復合粉料裝入石墨模具，用千斤頂進行預壓后得到盤狀坯體，預壓時間為25min；將冷壓成型后的石墨模具放入石墨套筒，在真空熱壓燒結爐中進行熱壓燒結，燒結溫度為1620℃，保溫時間15min，升溫速度15℃/min，熱壓壓力30MPa；

CaF₂@Al₂O₃粉體的制備方法，包括如下步驟：

1)將聚乙烯吡咯烷酮與乙醇混合，并在攪拌條件下加入二甲苯，混合均勻后，分為兩份，分別為B溶液和C溶液；

2)將納米氟化鈣粉體攪拌條件下加入到B溶液中，分散均勻，得到B’溶液；并將硝酸鋁加入到所述C溶液中，混合均勻，得到C’溶液；

3)將所述B’溶液和C’溶液混合后，向其中緩慢加入氨水與乙醇的混合液，至溶液的pH值為7～12，持續攪拌至反應結束，將所得產物靜置陳化，將固體產物離心分離后，加熱脫水，制得氧化鋁包覆氟化鈣的納米復合材料；

其中，Ti(C,N)的平均粒徑為50～100nm；A1₂O₃的平均粒徑為100～200nm；MgO的平均粒徑為0.1～0.5μm；納米CaF₂@Al₂O₃粉體的平均直徑為40～100nm。