一种低成本陶瓷切削刀具材料及其制备方法技术

一种低成本陶瓷切削刀具材料，由下列重量份的原料制成：减水剂0.6-0.7、氧化镁2.6-3、氧化硼2-3、废弃石英坩埚粉末10-15、α-Al2O375-80、SiC6-8、WC3-4、CaF22-3、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通过添加废弃石英坩埚粉末，降低了成本的同时，增加了陶瓷的耐热性，通过添加CaF2，增加了陶瓷的润滑性，该陶瓷具备高减摩和高耐磨性能，可用于制作切削刀具以及减摩耐磨结构，成本低，使用寿命长；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，该陶瓷耐热性好，润滑性好，具备高减摩和高耐磨性能，可用于制作切削刀具以及减摩耐磨结构，成本低，使用寿命长。 本专利技术的技术方案如下: 一种低成本陶瓷切削刀具材料，其特征在于由下列重量份的原料制成:减水剂0.6-0.7、氧化镁 2.6-3、氧化硼 2-3、废弃石英坩埚粉末 10-15、α -Al203 75-80、SiC6_8、WC3-4、CaF2 2_3、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。 所述低成本陶瓷切削刀具材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤:(1)将废弃石英坩埚粉末、氧化镁混合，球磨，过300目筛，得到颗粒；(2)将氧化硼、a-A1203、SiC、WC混合，球磨，过250目筛，得到颗粒；(3)将减水剂、CaF与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1680-1740°C下热压，热压压力为25_30MPa，热压时间为40-45分钟，即得。 本专利技术的有益效果本专利技术的陶瓷通过添加废弃石英坩埚粉末，降低了成本的同时，增加了陶瓷的耐热性，通过添加CaF2，增加了陶瓷的润滑性，该陶瓷具备高减摩和高耐磨性能，可用于制作切削刀具以及减摩耐磨结构，成本低，使用寿命长；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】 —种低成本陶瓷切削刀具材料，由下列重量份(公斤)的原料制成:减水剂0.6、氧化镁2.8、氧化硼2.5、废弃石英坩埚粉末13、α -Al203 78、SiC7、WC3.5、CaF2 2.5、去离子水适量、聚丙烯酸1.2、聚乙二醇0.9、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。 所述低成本陶瓷切削刀具材料的制备方法，包括以下步骤:(1)将废弃石英坩埚粉末、氧化镁混合，球磨，过300目筛，得到颗粒；(2)将氧化硼、a-A1203、SiC、WC混合，球磨，过250目筛，得到颗粒；(3)将减水剂、CaF与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1700°C下热压，热压压力为25MPa，热压时间为43分钟，即得。 实验数据:该实施例陶瓷的维氏硬度为90GPa，抗弯强度为1120MPa，断裂韧性为12MPa.m1/2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本陶瓷切削刀具材料，其特征在于由下列重量份的原料制成：减水剂0.6‑0.7、氧化镁2.6‑3、氧化硼2‑3、废弃石英坩埚粉末10‑15、α‑Al2O3 75‑80、SiC6‑8、WC3‑4、CaF2 2‑3、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】
1.一种低成本陶瓷切削刀具材料，其特征在于由下列重量份的原料制成:减水剂0.6-0.7、氧化镁 2.6-3、氧化硼 2-3、废弃石英坩埚粉末 10-15、α -Al203 75-80、SiC6_8、WC3-4、CaF2 2_3、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，...

【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