一种刀具用特种陶瓷材料及其制备方法技术

一种刀具用特种陶瓷材料，由下列重量份的原料制成：锂辉石25-28、铝矾土19-23、钾长石7-10、CeO23-4、Sm2O32-2.6、氮化铝50-60、α-Al2O318-24、TiO24-6、BaO1-1.4、Y2O30.6-0.9、La2O30.6-0.9、去离子水适量、乙醇适量、聚乙二醇1.7-2、耐磨助剂3-4；本发明专利技术的陶瓷硬度很高，不易粉化，有极高的耐磨性，抗裂抗热震性能好，由于切削刀具要长期受摩擦，因此该陶瓷能够大大延长刀具的使用寿命，降低成本；通过使用本发明专利技术的耐磨助剂，能够增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐热性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶瓷刀具材料领域，尤其涉及。
技术介绍
随着高新技术的发展，机械加工业对刀具材料提出了更为严格而苛刻的要求，现在需要加工硬度更高的材料、需要更高的切削效率、加工精度也要求高了，这就要求提高刀具的性能，传统的高速钢等切削材料硬度不够，而且浪费稀缺的钥、镍等资源，因此陶瓷刀具应运而生。陶瓷切削工具具备了高硬度、高密度、耐高温，抗磁化、抗氧化、耐腐蚀性强、化学稳定性好、高耐磨性等特点，但是还是存在易碎、散热性差、抗热震性差、抗磨性能有限等缺点，需要改进，同时需要不断降低生产成本，实现企业最大利益，促进科技进步。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，该陶瓷硬度很高，不易粉化，有极高的耐磨性，抗裂抗热震性能好，能够大大延长刀具的使用寿命，降低成本。 本专利技术的技术方案如下:一种刀具用特种陶瓷材料，其特征在于由下列重量份的原料制成:锂辉石25-28、铝矾土 19-23、钾长石 7-10、Ce02 3_4、Sm203 2_2.6、氮化铝 50-60、a-A1203 18_24、Ti02 4-6、BaO 1-1.4、Υ203 0.6-0.9、La203 0.6-0.9、去离子水适量、乙醇适量、聚乙二醇1.7-2、耐磨助剂3-4 ；所述耐磨助剂由下列重量份的原料制成:氮化硅1-1.4、氮化铝1-1.4、氮化钛1-1.3、氮化碳0.4-0.7、氧化锆1-2、金刚石粉1-2、氧化铪0.3-0.4、硅烷偶联剂kh_550 1_2、氮化银0.7-0.9、碳化硅1-2、聚丙烯酸酯0.4-0.6、乙醇6-9、水7-11 ;制备方法为:将乙醇、聚丙烯酸酯、硅烷偶联剂kh-550加入水中，搅拌均匀，再加入氧化锆、碳化硅，加热至70-80°C，搅拌反应20-30分钟，再加入其他剩余成分，搅拌10-20分钟，超声分散6-8分钟，过滤，烘干，粉碎，过40目筛，在氮气氛围下，1380-1440°C下煅烧30-40分钟，粉碎，过40目筛，SP得。 所述刀具用特种陶瓷材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤:(1)将锂辉石、铝矾土混合，球磨，过325目筛，得到颗粒；(2)将氮化铝、钾长石、c1-A1203混合，球磨，过280目筛，得到颗粒； (3)将Ce02、Sm203、Ti02、Ba0、Y203、La203与前两步得到的颗粒混合，加入20-25%重量份的去离子水、7-10%重量份的乙醇，混合成泥状，送入球磨机中球磨2-3个小时，干燥，送入煅烧炉中，在800-900°C下煅烧1-2小时，取出粉碎，过300目筛，得到颗粒；(4)将第(3)步得到的颗粒与其他剩余成分混合，加入3-4倍重量份的去离子水、聚乙二醇，球磨2-3小时，在110-120°C下烘干，过40目筛，在1580-1640°C下热压，热压压力为20-30MPa，热压时间为50-60分钟，即得。 本专利技术的有益效果本专利技术的陶瓷硬度很高，不易粉化，有极高的耐磨性，抗裂抗热震性能好，由于切削刀具要长期受摩擦，因此该陶瓷能够大大延长刀具的使用寿命，降低成本；通过使用本专利技术的耐磨助剂，能够增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐热性。 【具体实施方式】 一种刀具用特种陶瓷材料，由下列重量份(公斤)的原料制成:锂辉石26、铝矾土21、钾长石 8、Ce02 3.5、Sm203 2.3、氮化铝 55、a -Al203 22、Ti02 5、BaO 1.2、Υ203 0.8、La203 0.8、去离子水适量、乙醇适量、聚乙二醇1.9、耐磨助剂3.5 ；所述耐磨助剂由下列重量份(公斤)的原料制成:氮化硅1.2、氮化铝1.2、氮化钛1.2、氮化碳0.6、氧化锆1.5、金刚石粉1.5、氧化铪0.3、硅烷偶联剂kh-550 1.5、氮化银0.8、碳化硅1.5、聚丙烯酸酯0.5、乙醇7、水9 ;制备方法为:将乙醇、聚丙烯酸酯、硅烷偶联剂kh-550加入水中，搅拌均勻，再加入氧化错、碳化娃，加热至75°C,搅拌反应25分钟,再加入其他剩余成分，搅拌15钟，超声分散7分钟，过滤，烘干，粉碎，过40目筛，在氮气氛围下，1420°C下煅烧35分钟，粉碎，过40目筛，即得。 所述刀具用特种陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤:(1)将锂辉石、铝矾土混合，球磨，过325目筛，得到颗粒；(2)将氮化铝、钾长石、c1-A1203混合，球磨，过280目筛，得到颗粒； (3)将Ce02、Sm203、Ti02、BaO,Y203、La203与前两步得到的颗粒混合，加入23%重量份的去离子水、8%重量份的乙醇，混合成泥状，送入球磨机中球磨2.5个小时，干燥，送入煅烧炉中，在850°C下煅烧1.5小时，取出粉碎，过300目筛，得到颗粒；(4)将第(3)步得到的颗粒与其他剩余成分混合，加入3倍重量份的去离子水、聚乙二醇，球磨2.4小时，在114°C下烘干，过40目筛，在1610°C下热压，热压压力为25MPa，热压时间为55分钟，即得。 实验数据:该实施例陶瓷的维氏硬度为92GPa，抗弯强度为1218MPa，断裂韧性为15MPa.m1/2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刀具用特种陶瓷材料，其特征在于由下列重量份的原料制成：锂辉石25‑28、铝矾土19‑23、钾长石7‑10、CeO2 3‑4、Sm2O3 2‑2.6、氮化铝50‑60、α‑Al2O3 18‑24、TiO2 4‑6、BaO 1‑1.4、Y2O3 0.6‑0.9、La2O3 0.6‑0.9、去离子水适量、乙醇适量、聚乙二醇1.7‑2、耐磨助剂3‑4；所述耐磨助剂由下列重量份的原料制成：氮化硅1‑1.4、氮化铝1‑1.4、氮化钛1‑1.3、氮化碳0.4‑0.7、氧化锆1‑2、金刚石粉1‑2、氧化铪0.3‑0.4、硅烷偶联剂kh‑550 1‑2、氮化银0.7‑0.9、碳化硅1‑2、聚丙烯酸酯0.4‑0.6、乙醇6‑9、水7‑11；制备方法为：将乙醇、聚丙烯酸酯、硅烷偶联剂kh‑550加入水中，搅拌均匀，再加入氧化锆、碳化硅，加热至70‑80℃，搅拌反应20‑30分钟，再加入其他剩余成分，搅拌10‑20分钟，超声分散6‑8分钟，过滤，烘干，粉碎，过40目筛，在氮气氛围下，1380‑1440℃下煅烧30‑40分钟，粉碎，过40目筛，即得。

【技术特征摘要】
1.一种刀具用特种陶瓷材料，其特征在于由下列重量份的原料制成:锂辉石25-28、铝矾土 19-23、钾长石 7-10、Ce02 3-4、Sm203 2-2.6、氮化铝 50-60、a -Al203 18-24、Ti024-6,BaO 1-1.4、Υ203 0.6-0.9、La203 0.6_0.9、去离子水适量、乙醇适量、聚乙二醇 1.7_2、耐磨助剂3-4 ； 所述耐磨助剂由下列重量份的原料制成:氮化硅1-1.4、氮化铝1-1.4、氮化钛1-1.3、氮化碳0.4-0.7、氧化锆1-2、金刚石粉1-2、氧化铪0.3-0.4、硅烷偶联剂kh_550 1_2、氮化银0.7-0.9、碳化硅1-2、聚丙烯酸酯0.4-0.6、乙醇6-9、水7-11 ;制备方法为:将乙醇、聚丙烯酸酯、硅烷偶联剂kh-550加入水中，搅拌均匀，再加入氧化锆、碳化硅，加热至70-80°C，搅拌反应20-30分钟，再加入其他剩余成分，搅拌10-20分钟，超声分散6-8分钟，过滤，...

【专利技术属性】
技术研发人员：席少非，
申请(专利权)人：合肥市东庐机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34