[發明專利]一種刀具用增強納米復合涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 201810488814.2
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108558390A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 張秀娟;郭文星;胡斌
• 申請（專利權）人: 九江職業技術學院
• 主分類號: C04B35/468
• 分類號: C04B35/468;C04B35/47;C04B35/622
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發明公開了一種刀具用增強納米復合涂層及其制備方法。所述刀具用增強納米復合涂層包括以下重量份數的原料：鈦酸鍶鋇粉體18?27份、納米硅酸鑭11?28份、磷酸釔12?25份、氟硅酸鈉5?15份、鋁粉6?15份、鱗片膨脹石墨2?7份。本發明的增強納米復合涂層通過鈦酸鍶鋇粉體、納米硅酸鑭、磷酸釔、氟硅酸鈉、鋁粉和鱗片膨脹石墨制備而成，通過原料的復配發揮協同作用；本發明的增強納米復合涂層具有高溫摩擦系數低、耐磨性能好、使用壽命高等優點，推廣價值好。

技術領域

本發明涉及一種涂層，具體是一種刀具用增強納米復合涂層及其制備方法。

背景技術

隨著高速切削和干式切削技術的廣泛應用，切削刀具的應用溫度越來越高，在刀具基體表面涂覆高耐磨性和高溫抗氧化性的保護涂層成為目前切削刀具的發展趨勢。TiAlN涂層和CrAlN涂層由于其高硬度、高熔點和抗氧化性好等優良性能，在切削刀具上應用最為廣泛。但是，TiAlN涂層在高于1000℃時轉變為穩定相使力學性能下降，其抗氧化溫度更是低于850℃；CrAlN涂層雖然抗氧化溫度高于1000℃，但其在900℃以上會發生熱分解而使力學性能下降。隨著高速切削和干式切削技術的廣泛應用，尤其在切削一些難加工材料時，刀具刃口的溫度可能達到1000℃以上，超過了TiAlN和CrAlN涂層的服役溫度。因此，本發明提供一種刀具用增強納米復合涂層及其制備方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種刀具用增強納米復合涂層及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種刀具用增強納米復合涂層，所述刀具用增強納米復合涂層包括以下重量份數的原料：鈦酸鍶鋇粉體18-27份、納米硅酸鑭11-28份、磷酸釔12-25份、氟硅酸鈉5-15份、鋁粉6-15份、鱗片膨脹石墨2-7份。

作為本發明進一步的方案：所述刀具用增強納米復合涂層包括以下重量份數的原料：鈦酸鍶鋇粉體21-24份、納米硅酸鑭15-22份、磷酸釔17-23份、氟硅酸鈉7-11份、鋁粉9-12份、鱗片膨脹石墨3-6份。

作為本發明進一步的方案：所述刀具用增強納米復合涂層包括以下重量份數的原料：鈦酸鍶鋇粉體23份、納米硅酸鑭21、磷酸釔19份、氟硅酸鈉9份、鋁粉10份、鱗片膨脹石墨5份。

一種刀具用增強納米復合涂層的制備方法，包括以下步驟：

(1)將納米硅酸鑭、磷酸釔和鱗片膨脹石墨加入球磨機中，并加入球石和水，比例為料：球：水＝1：4：1.5，至漿料細度D50≤3微米、D90≤5微米后停磨；

(2)將鈦酸鍶鋇粉體、鋁粉和氟硅酸鈉經過干燥后，混合均勻，并研磨過篩400-800目；

(3)將步驟(2)所得物與步驟(1)所得物混合，置于75-98℃下攪拌20-30min；

(4)將上步所得物置于80-100℃下干燥1-2h；取出后冷卻；研磨過篩400-800目；

(5)將上步所得物置于模具中壓制成型，并置于500-600℃下燒結1-2h，然后升溫至1600-1800℃下燒結2-3h，然后置于3700-3800℃下燒結20-50min，冷卻至室溫，即得。

作為本發明進一步的方案：步驟(2)將鈦酸鍶鋇粉體、鋁粉和氟硅酸鈉經過干燥后，混合均勻，并研磨過篩700目。

作為本發明進一步的方案：步驟(3)將步驟(2)所得物與步驟(1)所得物混合，置于88℃下攪拌25min。

作為本發明進一步的方案：步驟(4)將上步所得物置于90℃下干燥1.2h；取出后冷卻；研磨過篩600目。