一种陶瓷加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷加工工艺，按重量百分比包括以下组分:纳米氧化锆为5‑6份、亚微米氧化铝为3‑4份、纳米碳化钛为25‑30份、纳米氮化硼为3份、纳米碳化硼为4份，含锶、钽、铌、钴、铁和、锰的纳米氧化物2‑3份，余量为纳米氧化镁；所述浸渍液的制备方法为：将高含氢硅油、正硅酸乙酷、去离子水、催化剂于水浴中搅拌，催化剂为氯铂酸或醋酸镍，水浴温度为35‑40摄氏度，搅拌时间为4‑6小时，搅拌后，静置14‑18小时，取上部清液作为浸渍液；本发明专利技术提高了陶瓷的密度和压缩强度，具有高硬度、高强度、高韧性、极高的耐磨性及耐化学腐蚀性等优良的物化性能，适合陶瓷工艺中要求高性能的产品的制造加工，特别适用于制作加工高强度的刀具。

Ceramic processing technique

The invention discloses a process for ceramic processing, according to the weight percentage comprises the following components: nano zirconia is 5 6, sub micron alumina is 3 4, nano titanium carbide is 25 30 copies, 3 copies of boron nitride nanoparticles and nano boron carbide is 4, nano oxide, strontium tantalum, niobium, cobalt, iron and manganese, 2 3 copies, the balance of nano Magnesium Oxide; the preparation method is as follows: the immersion liquid of high hydrogen containing silicone oil, tetraethyl orthosilicate, deionized water, cool catalyst in water bath stirring, catalyst for chloroplatinic acid or acetic acid nickel, water bath temperature of 35 40 degrees Celsius, the stirring time is 4 6 hours after mixing, standing for 14 18 hours, take the upper liquid as the impregnating solution; the invention improves the ceramic density and compressive strength, high hardness, high strength, high toughness, high abrasion resistance and excellent resistance to chemical corrosion. The physical and chemical properties are suitable for the manufacture and processing of high performance products in the ceramic process, and are especially suitable for the manufacture of high strength cutting tools.

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷加工工艺
本专利技术涉及陶瓷加工，具体是一种陶瓷加工工艺。
技术介绍
碳氮化钦基金属陶瓷(Ti(C,N))是在二十世纪70年代初发展起来的，以Ti(C,N)为主要硬质相和以镍、铝为粘结相组成的，采用粉末冶金工艺制备而成的新型刀具材料；碳氮化钦基金属陶瓷具有较高的硬度，较好的耐磨性，理想的抗月牙洼磨损能力，优良的抗氧化能力和化学稳定性；刀具在切削加工过程中，刀具的前、后刀面不断与切屑和工件接触，并发生剧烈摩擦，接触区处于高温、高压状态；发生在刀具上的摩擦与磨损会造成刀具损坏而失效，使切削无法进行，发生在工件上的剧烈摩擦则会使加工表面质量恶化；因此，如何使陶瓷硬度高、韧性好，并且具有良好的高温稳定性是急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种硬度高、韧性好，并且具有良好的高温稳定性的陶瓷加工工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种陶瓷加工工艺，按重量百分比包括以下组分:纳米氧化锆为5-6份、亚微米氧化铝为3-4份、纳米碳化钛为25-30份、纳米氮化硼为3份、纳米碳化硼为4份，含锶、钽、铌、钴、铁和、锰的纳米氧化物2-3份，余量为纳米氧化镁；所述陶瓷制备方法包括以下步骤:1）按重量百分比进行配料；2）将称重后的配料配制成悬浮液，进行超声搅拌至均匀，分散纳米颗粒，得到产物A；3）产物A在球磨机上球磨混合均匀，经真空干燥得到粉末状产物B；4）将粉末状产物B干压成型，然后烧结，得到初成品C，其中，烧结具体方式为：室温经400分钟升至600摄氏度并保温120分钟，600摄氏度经300分钟升至1150摄氏度并保温120分钟，1150摄氏度经150分钟升至1300摄氏度并保温120分钟，1300摄氏度经150分钟升至1700摄氏度，并在1600摄氏度保温120分钟，然后经150分钟降至900摄氏度持续40分钟，最后自然冷却至室温；5）将初成品C放入浸渍液中，真空处理后，将初成品C、浸渍液一筒置入恒温恒湿干燥箱内，二次浸渍后，再进行固化，固化后高温处理得到成品。进一步的方案：所述真空处理的时间为20-60分钟，真空度小于-0.08MPa，干燥箱温度为30-60摄氏度，二次浸渍时间为2-8小时。进一步的方案：所述固化时间为10-16小时，固化温度为160-220摄氏度。。进一步的方案：所述固化后高温处理的温度为300-500摄氏度。进一步的方案：所述浸渍液的制备方法为：将高含氢硅油、正硅酸乙酷、去离子水、催化剂于水浴中搅拌，催化剂为氯铂酸或醋酸镍，水浴温度为35-40摄氏度，搅拌时间为4-6小时，搅拌后，静置14-18小时，取上部清液作为浸渍液，浸渍液的粘度控制在150-200mPa·s。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中，浸渍液利用高含氢硅油表面张力低、渗透力强且分解后可形成纳米级颗粒的特点，实现陶瓷材料的致密化，通过调整固化温度、高温处理温度、保温时间而控制浸渍液的固化率，达到控制高含氢硅油分解产物、原基体颗粒、颗粒与纤维之间的结合力的目的，使得材料在致密化的同时，纤维的增韧作用没有衰减；显著提高了材料的密度和压缩强度，致密化后材料的介电常数和介质损耗角正切基本无变化，低温处理时对材料的拉伸强度和弯曲强度影响不大；本专利技术中，氧化锆材料本身具有高硬度、高强度、高韧性、极高的耐磨性及耐化学腐蚀性等优良的物化性能，在陶瓷、耐火材料、机械、电子、光学、光纤通信、钟表饰品、航空航天、生物、化学等各种领域获得广泛的应用；氧化铝本身也具备机械强度高、硬度大、高频介电损耗小、高温绝缘电阻高、耐化学腐蚀性和导热性良好等优良综合技术性能；本专利技术在基于氧化锆、氧化铝性能的基础上，采用其纳米或亚微米级材料，复合添加纳米碳化钛、纳米氮化硼、纳米碳化硼得到高强度纳米复合陶瓷材料，碳化钛具有高硬度、高熔点和耐磨损的性能，氮化硼耐高温，碳化硼脆性低且耐磨，经试验证明，将上述材料与氧化锆、氧化铝复合得到的陶瓷材料，具有高硬度、高强度、高断裂韧度及耐高温等优良性能，适合陶瓷工艺中要求高性能的产品的制造加工，特别适用于制作加工高强度的刀具。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。一种陶瓷加工工艺，按重量百分比包括以下组分:纳米氧化锆为5-6份、亚微米氧化铝为3-4份、纳米碳化钛为25-30份、纳米氮化硼为3份、纳米碳化硼为4份，含锶、钽、铌、钴、铁和、锰的纳米氧化物2-3份，余量为纳米氧化镁；所述陶瓷制备方法包括以下步骤:1）按重量百分比进行配料；2）将称重后的配料配制成悬浮液，进行超声搅拌至均匀，分散纳米颗粒，得到产物A；3）产物A在球磨机上球磨混合均匀，经真空干燥得到粉末状产物B；4）将粉末状产物B干压成型，然后烧结，得到初成品C，其中，烧结具体方式为：室温经400分钟升至600摄氏度并保温120分钟，600摄氏度经300分钟升至1150摄氏度并保温120分钟，1150摄氏度经150分钟升至1300摄氏度并保温120分钟，1300摄氏度经150分钟升至1700摄氏度，并在1600摄氏度保温120分钟，然后经150分钟降至900摄氏度持续40分钟，最后自然冷却至室温；5）将初成品C放入浸渍液中，真空处理后，将初成品C、浸渍液一筒置入恒温恒湿干燥箱内，二次浸渍后，再进行固化，固化后高温处理得到成品；所述真空处理的时间为20-60分钟，真空度小于-0.08MPa，干燥箱温度为30-60摄氏度，二次浸渍时间为2-8小时，固化时间为10-16小时，固化温度为160-220摄氏度，高温处理的温度为300-500摄氏度；所述浸渍液的制备方法为：将高含氢硅油、正硅酸乙酷、去离子水、催化剂于水浴中搅拌，催化剂为氯铂酸或醋酸镍，水浴温度为35-40摄氏度，搅拌时间为4-6小时，搅拌后，静置14-18小时，取上部清液作为浸渍液，浸渍液的粘度控制在150-200mPa·s；本专利技术中，浸渍液利用高含氢硅油表面张力低、渗透力强且分解后可形成纳米级颗粒的特点，实现陶瓷材料的致密化，通过调整固化温度、高温处理温度、保温时间而控制浸渍液的固化率，达到控制高含氢硅油分解产物、原基体颗粒、颗粒与纤维之间的结合力的目的，使得材料在致密化的同时，纤维的增韧作用没有衰减；显著提高了材料的密度和压缩强度，致密化后材料的介电常数和介质损耗角正切基本无变化，低温处理时对材料的拉伸强度和弯曲强度影响不大；本专利技术中，氧化锆材料本身具有高硬度、高强度、高韧性、极高的耐磨性及耐化学腐蚀性等优良的物化性能，在陶瓷、耐火材料、机械、电子、光学、光纤通信、钟表饰品、航空航天、生物、化学等各种领域获得广泛的应用；氧化铝本身也具备机械强度高、硬度大、高频介电损耗小、高温绝缘电阻高、耐化学腐蚀性和导热性良好等优良综合技术性能；本专利技术在基于氧化锆、氧化铝性能的基础上，采用其纳米或亚微米级材料，复合添加纳米碳化钛、纳米氮化硼、纳米碳化硼得到高强度纳米复合陶瓷材料，碳化钛具有高硬度、高熔点和耐磨损的性能，氮化硼耐高温，碳化硼脆性低且耐磨，经试验证明，将上述材料与氧化锆、氧化铝复合得到的陶瓷材料，具有高硬度、高强度、高断裂韧度及耐高温等优良性能，适合陶瓷工艺中要求高性能的产品的制造加工，特别适用于制作加工高强度的刀具。上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷加工工艺，其特征在于，按重量百分比包括以下组分:纳米氧化锆为5‑6份、亚微米氧化铝为3‑4份、纳米碳化钛为25‑30份、纳米氮化硼为3份、纳米碳化硼为4份，含锶、钽、铌、钴、铁和、锰的纳米氧化物2‑3份，余量为纳米氧化镁；所述陶瓷制备方法包括以下步骤:按重量百分比进行配料；将称重后的配料配制成悬浮液，进行超声搅拌至均匀，分散纳米颗粒，得到产物A；产物A在球磨机上球磨混合均匀，经真空干燥得到粉末状产物B；将粉末状产物B干压成型，然后烧结，得到初成品C，其中，烧结具体方式为：室温经400分钟升至600摄氏度并保温120分钟，600摄氏度经300分钟升至1150摄氏度并保温120分钟，1150 摄氏度经150分钟升至1300摄氏度并保温120分钟，1300摄氏度经150分钟升至1700摄氏度，并在1600摄氏度保温120分钟，然后经150分钟降至900 摄氏度持续40分钟，最后自然冷却至室温；将初成品C放入浸渍液中，真空处理后，将初成品C、浸渍液一筒置入恒温恒湿干燥箱内，二次浸渍后，再进行固化，固化后高温处理得到成品。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷加工工艺，其特征在于，按重量百分比包括以下组分:纳米氧化锆为5-6份、亚微米氧化铝为3-4份、纳米碳化钛为25-30份、纳米氮化硼为3份、纳米碳化硼为4份，含锶、钽、铌、钴、铁和、锰的纳米氧化物2-3份，余量为纳米氧化镁；所述陶瓷制备方法包括以下步骤:按重量百分比进行配料；将称重后的配料配制成悬浮液，进行超声搅拌至均匀，分散纳米颗粒，得到产物A；产物A在球磨机上球磨混合均匀，经真空干燥得到粉末状产物B；将粉末状产物B干压成型，然后烧结，得到初成品C，其中，烧结具体方式为：室温经400分钟升至600摄氏度并保温120分钟，600摄氏度经300分钟升至1150摄氏度并保温120分钟，1150摄氏度经150分钟升至1300摄氏度并保温120分钟，1300摄氏度经150分钟升至1700摄氏度，并在1600摄氏度保温120分钟，然后经150分钟降至900摄氏度持续40分钟，最后自然冷却至室温；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智翔，顾广才，农韦健，
申请(专利权)人：顾广才，
类型：发明
国别省市：广西,45