[發明專利]添加氧化鋁包覆立方氮化硼復合粉體的(Ti,W)C基金屬陶瓷刀具材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010515574.8
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111485155A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 衣明東;李德芃;方斌;許崇海;肖光春;張靜婕;陳照強
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C22C29/04
• 分類號: C22C29/04;C22C1/05;C22C1/10;B22F1/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 韓獻龍

1.一種添加氧化鋁包覆立方氮化硼復合粉體的(Ti,W)C基金屬陶瓷刀具材料，其特征在于，是由以下質量百分比的主要原料經熱壓燒結而成：

鈷2～8％，鎳1～5％，鉬5～10％，氧化鋁包覆立方氮化硼復合粉體1～20％，其余為(Ti,W)C；各組分質量百分比之和為100％；

其中，所述氧化鋁包覆立方氮化硼復合粉體是按以下方法制備：

將c-BN分散于無水乙醇溶液中得混合液1；將十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇分散于無水乙醇中得混合液2；將混合液1和混合液2充分混勻，于70～80℃下反應50～60min，經冷卻、離心分離、洗滌、干燥得到改性c-BN粉體；

將改性c-BN粉體分散于無水乙醇中得c-BN分散液；將Al(NO₃)₃和聚乙二醇分散于含有水、二甲苯和無水乙醇的混合溶液中得到Al(NO₃)₃溶液；將Al(NO₃)₃溶液加入到c-BN分散液中，混合均勻，滴加氨水調節pH值至7，在70～80℃下反應20～40min，經離心分離、洗滌、干燥得到c-BN@Al(OH)₃；然后于惰性氣體保護下經900-1200℃煅燒，即得氧化鋁包覆立方氮化硼復合粉體。

2.根據權利要求1所述添加氧化鋁包覆立方氮化硼復合粉體的(Ti,W)C基金屬陶瓷刀具材料，其特征在于，所述(Ti,W)C基金屬陶瓷刀具材料是由以下重量百分比的主要原料經熱壓燒結而成：鈷3～6％，鎳2～4％，鉬5～8％，氧化鋁包覆立方氮化硼復合粉體5～15％，其余為(Ti,W)C；各組分重量百分比之和為100％。

3.根據權利要求1所述添加氧化鋁包覆立方氮化硼復合粉體的(Ti,W)C基金屬陶瓷刀具材料，其特征在于，所述氧化鋁包覆立方氮化硼復合粉體的平均粒徑為0.3-1.5μm，(Ti,W)C的平均粒徑為2-5μm，鉬、鈷、鎳的平均粒徑均為1-3μm。

4.如權利要求1-3任意一項所述添加氧化鋁包覆立方氮化硼復合粉體的(Ti,W)C基金屬陶瓷刀具材料的制備方法，包括步驟：

(1)將聚乙二醇分散于無水乙醇中，形成聚乙二醇-無水乙醇分散液；將(Ti,W)C、鉬、鈷、鎳依次分散于聚乙二醇-無水乙醇分散液中，然后于惰性氣體保護下球磨40-80h，制得復合粉體分散液；

(2)將c-BN分散于無水乙醇溶液中得混合液1；將十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇分散于無水乙醇中得混合液2；將混合液1和混合液2充分混勻，于70～80℃下反應50～60min，經冷卻、離心分離、洗滌、干燥得到改性c-BN粉體；

(3)將改性c-BN粉體分散于無水乙醇中得c-BN分散液；將Al(NO₃)₃和聚乙二醇分散于含有水、二甲苯和無水乙醇的混合溶液中得到Al(NO₃)₃溶液；將Al(NO₃)₃溶液加入到c-BN分散液中，混合均勻，滴加氨水調節pH值至7，在70～80℃下反應20～40min，經離心分離、洗滌、干燥得到c-BN@Al(OH)₃；然后于惰性氣體保護下經900-1200℃煅燒1-3h，即得氧化鋁包覆立方氮化硼復合粉體；

(4)將氧化鋁包覆立方氮化硼復合粉體分散于聚乙二醇-無水乙醇溶液中，得混合液；將混合液加入到步驟(1)所得復合粉體分散液中，在惰性氣體保護下繼續球磨1～3h；經干燥、過篩得到混合粉料；

(5)所得混合粉料于石墨模具中進行熱壓燒結得到(Ti,W)C基金屬陶瓷刀具材料。

5.根據權利要求4所述添加氧化鋁包覆立方氮化硼復合粉體的(Ti,W)C基金屬陶瓷刀具材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)-(4)中，所述聚乙二醇的重均分子量均為2000-8000；優選的，所述聚乙二醇的重均分子量均為4000-6000。