一种高硬度陶瓷刀具材料及其制备方法技术

一种高硬度陶瓷刀具材料，由下列重量份的原料制成：纳米氧化锆83-89、B2O34-7、Nd2O31-1.4、氟化钠1-2、SrO1-1.4、氧化镁3-5、氧化钙2-3、氧化钛1-1.5、硬脂酸镁0.3-0.4、去离子水适量、聚丙烯酸1-1.4、聚乙二醇0.7-1.2、乙二醇适量、耐磨助剂3-4；本发明专利技术的陶瓷具有极高的硬度和耐磨性，能够切割高硬度的金属材料，润滑性好，不易沾污，切割件表面光滑；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切削刀具材料领域，尤其涉及。
技术介绍
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，是高速钢等传统切削工具良好的替代品，解决了钥、镍等资源稀缺的问题。但是目前陶瓷切削材料还是存在成本较高，韧性不够、脆性大、硬度参差不齐、散热性差、自润滑性不好等问题，需要解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，该陶瓷具有极高的硬度和耐磨性，能够切割高硬度的金属材料，润滑性好，不易沾污，切割件表面光滑。 本专利技术的技术方案如下:一种高硬度陶瓷刀具材料，其特征在于由下列重量份的原料制成:纳米氧化锆83-89、B203 4-7、Nd203 1-1.4、氟化钠 1-2、SrOl-L 4、氧化镁 3-5、氧化钙 2-3、氧化钛 1-1.5、硬脂酸镁0.3-0.4、去离子水适量、聚丙烯酸1-1.4、聚乙二醇0.7-1.2、乙二醇适量、耐磨助剂 3-4；所述耐磨助剂由下列重量份的原料制成:纳米石墨0.3-0.5、磷酸锆1-1.3、纳米氧化错1-1.3、氧化|丐0.4-0.5、氢氧化镁0.4-0.6、磷酸1_2、二硫化钥1_2、氧化招2_3、高岭土0.4-0.8、丙烯酸酯1-2、过硫酸铵0.2-0.3、纳米碳0.7-0.9、水10-12、聚乙二醇0.4-0.6 ；制备方法为:将丙烯酸酯、聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，再加入氧化钙、氢氧化镁、磷酸、氧化铝、高岭土、过硫酸铵，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 V下煅烧30-40分钟，粉碎，过40目筛，即得。 所述高硬度陶瓷刀具材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将B203、Nd203、SrO、氧化镁、氧化钙、氧化钛混合，球磨，过250目筛，得到颗粒；(2)将纳米氧化锆、氧化镁、氟化钠、硬脂酸镁混合，研磨40-60分钟，得到颗粒；(3)将前两步得到的颗粒混合，加入23-28%重量份的去离子水、3-5%重量份的乙二醇，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200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，取混合材料的3-4倍重量份的去离子水，加入聚丙烯酸、聚乙二醇，搅拌均匀，加入混合材料，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，SP得。 本专利技术的有益效果本专利技术的陶瓷具有极高的硬度和耐磨性，能够切割高硬度的金属材料，润滑性好，不易沾污，切割件表面光滑；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】 一种高硬度陶瓷刀具材料，由下列重量份(公斤)的原料制成:纳米氧化锆87、B2036、Nd203 1.2、氟化钠1.5、Sr01.2、氧化镁4、氧化隹丐2.5、氧化钛1.3、硬脂酸镁0.4、去离子水适量、聚丙烯酸1.2、聚乙二醇1、乙二醇适量、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:纳米石墨0.4、磷酸锆1.2、纳米氧化锆1.2、氧化钙0.5、氢氧化镁0.5、磷酸1.5、二硫化钥1.5、氧化铝2.5、高岭土 0.6、丙烯酸酯1.5、过硫酸铵0.2、纳米碳0.8、水11、聚乙二醇0.5 ;制备方法为:将丙烯酸酯、聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，再加入氧化钙、氢氧化镁、磷酸、氧化铝、高岭土、过硫酸铵，加热至750C，搅拌反应25分钟，再加入其他剩余成分，搅拌15分钟，超声分散7分钟，过滤，烘干，粉碎，过40目筛，在氮气氛围下，1400°C下煅烧35分钟，粉碎，过40目筛，即得。 所述高硬度陶瓷刀具材料的制备方法，包括以下步骤:(1)将B203、Nd203、SrO、氧化镁、氧化钙、氧化钛混合，球磨，过250目筛，得到颗粒；(2)将纳米氧化锆、氧化镁、氟化钠、硬脂酸镁混合，研磨45分钟，得到颗粒；(3)将前两步得到的颗粒混合，加入25%重量份的去离子水、4%重量份的乙二醇，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200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，取混合材料的3.5倍重量份的去离子水，加入聚丙烯酸、聚乙二醇，搅拌均匀，加入混合材料，球磨2.5小时，在1151: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97GPa，抗弯强度为1098MPa，断裂韧性为14MPa.m1/2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高硬度陶瓷刀具材料，其特征在于由下列重量份的原料制成：纳米氧化锆83‑89、B2O3 4‑7、Nd2O3 1‑1.4、氟化钠1‑2、SrO1‑1.4、氧化镁3‑5、氧化钙2‑3、氧化钛1‑1.5、硬脂酸镁0.3‑0.4、去离子水适量、聚丙烯酸1‑1.4、聚乙二醇0.7‑1.2、乙二醇适量、耐磨助剂3‑4；所述耐磨助剂由下列重量份的原料制成：纳米石墨0.3‑0.5、磷酸锆1‑1.3、纳米氧化锆1‑1.3、氧化钙0.4‑0.5、氢氧化镁0.4‑0.6、磷酸1‑2、二硫化钼1‑2、氧化铝2‑3、高岭土0.4‑0.8、丙烯酸酯1‑2、过硫酸铵0.2‑0.3、纳米碳0.7‑0.9、水10‑12、聚乙二醇0.4‑0.6；制备方法为：将丙烯酸酯、聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，再加入氧化钙、氢氧化镁、磷酸、氧化铝、高岭土、过硫酸铵，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】
1.一种高硬度陶瓷刀具材料，其特征在于由下列重量份的原料制成:纳米氧化锆83-89、B203 4-7、Nd203 1-1.4、氟化钠 1-2、SrOl-L 4、氧化镁 3-5、氧化钙 2-3、氧化钛1-1.5、硬脂酸镁0.3-0.4、去离子水适量、聚丙烯酸1-1.4、聚乙二醇0.7-1.2、乙二醇适量、耐磨助剂3-4 ； 所述耐磨助剂由下列重量份的原料制成:纳米石墨0.3-0.5、磷酸锆1-1.3、纳米氧化错1-1.3、氧化|丐0.4-0.5、氢氧化镁0.4-0.6、磷酸1_2、二硫化钥1_2、氧化招2_3、高岭土0.4-0.8、丙烯酸酯1-2、过硫酸铵0.2-0.3、纳米碳0.7-0.9、水10-12、聚乙二醇0.4-0.6 ；制备方法为:将丙烯酸酯、聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，再加入氧化钙、氢氧化镁、磷酸、氧化铝、高岭土、过硫酸铵，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...

【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