一种刀具用增强纳米复合涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种刀具用增强纳米复合涂层及其制备方法。所述刀具用增强纳米复合涂层包括以下重量份数的原料：钛酸锶钡粉体18‑27份、纳米硅酸镧11‑28份、磷酸钇12‑25份、氟硅酸钠5‑15份、铝粉6‑15份、鳞片膨胀石墨2‑7份。本发明专利技术的增强纳米复合涂层通过钛酸锶钡粉体、纳米硅酸镧、磷酸钇、氟硅酸钠、铝粉和鳞片膨胀石墨制备而成，通过原料的复配发挥协同作用；本发明专利技术的增强纳米复合涂层具有高温摩擦系数低、耐磨性能好、使用寿命高等优点，推广价值好。

An enhanced nano composite coating for cutting tools and its preparation method

The invention discloses an enhanced nano composite coating for cutting tools and a preparation method thereof. The reinforcing nano-composite coating for cutting tools comprises the following raw materials with weight fractions: barium strontium titanate powder 18 27, nano-lanthanum silicate 11 28, yttrium phosphate 12 25, sodium fluosilicate 5 15, aluminum powder 6 15, flake expanded graphite 2 7. The reinforcing nanocomposite coating of the invention is prepared by strontium barium titanate powder, nanometer lanthanum silicate, yttrium phosphate, sodium fluosilicate, aluminium powder and flake expanded graphite, and plays a synergistic role through the compounding of raw materials; the reinforcing nanocomposite coating of the invention has the advantages of low high temperature friction coefficient, good wear resistance and high service life. Points, promotion value is good.

【技术实现步骤摘要】
一种刀具用增强纳米复合涂层及其制备方法
本专利技术涉及一种涂层，具体是一种刀具用增强纳米复合涂层及其制备方法。
技术介绍
随着高速切削和干式切削技术的广泛应用，切削刀具的应用温度越来越高，在刀具基体表面涂覆高耐磨性和高温抗氧化性的保护涂层成为目前切削刀具的发展趋势。TiAlN涂层和CrAlN涂层由于其高硬度、高熔点和抗氧化性好等优良性能，在切削刀具上应用最为广泛。但是，TiAlN涂层在高于1000℃时转变为稳定相使力学性能下降，其抗氧化温度更是低于850℃；CrAlN涂层虽然抗氧化温度高于1000℃，但其在900℃以上会发生热分解而使力学性能下降。随着高速切削和干式切削技术的广泛应用，尤其在切削一些难加工材料时，刀具刃口的温度可能达到1000℃以上，超过了TiAlN和CrAlN涂层的服役温度。因此，本专利技术提供一种刀具用增强纳米复合涂层及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种刀具用增强纳米复合涂层及其制备方法，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：一种刀具用增强纳米复合涂层，所述刀具用增强纳米复合涂层包括以下重量份数的原料：钛酸锶钡粉体18-27份、纳米硅酸镧11-28份、磷酸钇12-25份、氟硅酸钠5-15份、铝粉6-15份、鳞片膨胀石墨2-7份。作为本专利技术进一步的方案：所述刀具用增强纳米复合涂层包括以下重量份数的原料：钛酸锶钡粉体21-24份、纳米硅酸镧15-22份、磷酸钇17-23份、氟硅酸钠7-11份、铝粉9-12份、鳞片膨胀石墨3-6份。作为本专利技术进一步的方案：所述刀具用增强纳米复合涂层包括以下重量份数的原料：钛酸锶钡粉体23份、纳米硅酸镧21、磷酸钇19份、氟硅酸钠9份、铝粉10份、鳞片膨胀石墨5份。一种刀具用增强纳米复合涂层的制备方法，包括以下步骤：(1)将纳米硅酸镧、磷酸钇和鳞片膨胀石墨加入球磨机中，并加入球石和水，比例为料：球：水＝1：4：1.5，至浆料细度D50≤3微米、D90≤5微米后停磨；(2)将钛酸锶钡粉体、铝粉和氟硅酸钠经过干燥后，混合均匀，并研磨过筛400-800目；(3)将步骤(2)所得物与步骤(1)所得物混合，置于75-98℃下搅拌20-30min；(4)将上步所得物置于80-100℃下干燥1-2h；取出后冷却；研磨过筛400-800目；(5)将上步所得物置于模具中压制成型，并置于500-600℃下烧结1-2h，然后升温至1600-1800℃下烧结2-3h，然后置于3700-3800℃下烧结20-50min，冷却至室温，即得。作为本专利技术进一步的方案：步骤(2)将钛酸锶钡粉体、铝粉和氟硅酸钠经过干燥后，混合均匀，并研磨过筛700目。作为本专利技术进一步的方案：步骤(3)将步骤(2)所得物与步骤(1)所得物混合，置于88℃下搅拌25min。作为本专利技术进一步的方案：步骤(4)将上步所得物置于90℃下干燥1.2h；取出后冷却；研磨过筛600目。作为本专利技术进一步的方案：步骤(5)将上步所得物置于模具中压制成型，并置于550℃下烧结1.3h，然后升温至1700℃下烧结2.6h，然后置于3760℃下烧结35min，冷却至室温，即得。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的增强纳米复合涂层通过钛酸锶钡粉体、纳米硅酸镧、磷酸钇、氟硅酸钠、铝粉和鳞片膨胀石墨制备而成，通过原料的复配发挥协同作用；本专利技术的增强纳米复合涂层具有高温摩擦系数低、耐磨性能好、使用寿命高等优点，推广价值好。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。实施例1一种刀具用增强纳米复合涂层，所述刀具用增强纳米复合涂层包括以下重量份数的原料：钛酸锶钡粉体18份、纳米硅酸镧11份、磷酸钇12份、氟硅酸钠5份、铝粉6份、鳞片膨胀石墨2份。一种刀具用增强纳米复合涂层的制备方法，包括以下步骤：(1)将纳米硅酸镧、磷酸钇和鳞片膨胀石墨加入球磨机中，并加入球石和水，比例为料：球：水＝1：4：1.5，至浆料细度D50≤3微米、D90≤5微米后停磨；(2)将钛酸锶钡粉体、铝粉和氟硅酸钠经过干燥后，混合均匀，并研磨过筛400目；(3)将步骤(2)所得物与步骤(1)所得物混合，置于75℃下搅拌20min；(4)将上步所得物置于80℃下干燥1h；取出后冷却；研磨过筛400目；(5)将上步所得物置于模具中压制成型，并置于500℃下烧结1h，然后升温至1600℃下烧结2h，然后置于3700℃下烧结20min，冷却至室温，即得。实施例2一种刀具用增强纳米复合涂层，所述刀具用增强纳米复合涂层包括以下重量份数的原料：钛酸锶钡粉体27份、纳米硅酸镧28份、磷酸钇25份、氟硅酸钠15份、铝粉15份、鳞片膨胀石墨7份。一种刀具用增强纳米复合涂层的制备方法，包括以下步骤：(1)将纳米硅酸镧、磷酸钇和鳞片膨胀石墨加入球磨机中，并加入球石和水，比例为料：球：水＝1：4：1.5，至浆料细度D50≤3微米、D90≤5微米后停磨；(2)将钛酸锶钡粉体、铝粉和氟硅酸钠经过干燥后，混合均匀，并研磨过筛800目；(3)将步骤(2)所得物与步骤(1)所得物混合，置于98℃下搅拌30min；(4)将上步所得物置于100℃下干燥2h；取出后冷却；研磨过筛800目；(5)将上步所得物置于模具中压制成型，并置于600℃下烧结2h，然后升温至1800℃下烧结3h，然后置于3800℃下烧结50min，冷却至室温，即得。实施例3一种刀具用增强纳米复合涂层，所述刀具用增强纳米复合涂层包括以下重量份数的原料：钛酸锶钡粉体23份、纳米硅酸镧21、磷酸钇19份、氟硅酸钠9份、铝粉10份、鳞片膨胀石墨5份。一种刀具用增强纳米复合涂层的制备方法，包括以下步骤：(1)将纳米硅酸镧、磷酸钇和鳞片膨胀石墨加入球磨机中，并加入球石和水，比例为料：球：水＝1：4：1.5，至浆料细度D50≤3微米、D90≤5微米后停磨；(2)将钛酸锶钡粉体、铝粉和氟硅酸钠经过干燥后，混合均匀，并研磨过筛700目。(3)将步骤(2)所得物与步骤(1)所得物混合，置于88℃下搅拌25min。(4)将上步所得物置于90℃下干燥1.2h；取出后冷却；研磨过筛600目。(5)将上步所得物置于模具中压制成型，并置于550℃下烧结1.3h，然后升温至1700℃下烧结2.6h，然后置于3760℃下烧结35min，冷却至室温，即得。实施例4一种刀具用增强纳米复合涂层，所述刀具用增强纳米复合涂层包括以下重量份数的原料：钛酸锶钡粉体21份、纳米硅酸镧15份、磷酸钇17份、氟硅酸钠7份、铝粉9份、鳞片膨胀石墨3份。一种刀具用增强纳米复合涂层的制备方法，包括以下步骤：(1)将纳米硅酸镧、磷酸钇和鳞片膨胀石墨加入球磨机中，并加入球石和水，比例为料：球：水＝1：4：1.5，至浆料细度D50≤3微米、D90≤5微米后停磨；(2)将钛酸锶钡粉体、铝粉和氟硅酸钠经过干燥后，混合均匀，并研磨过筛500目；(3)将步骤(2)所得物与步骤(1)所得物混合，置于78℃下搅拌22min；(4)将上步所得物置于85℃下干燥1.4h；取出后冷却；研磨过筛500目；(5)将上步所得物置于模具中压制成型，并置于520℃下烧结1.4h，然后升温至1650℃下烧结2.3h，然后置于3770℃下烧结30min，冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刀具用增强纳米复合涂层，其特征在于，所述刀具用增强纳米复合涂层包括以下重量份数的原料：钛酸锶钡粉体18‑27份、纳米硅酸镧11‑28份、磷酸钇12‑25份、氟硅酸钠5‑15份、铝粉6‑15份、鳞片膨胀石墨2‑7份。

【技术特征摘要】
1.一种刀具用增强纳米复合涂层，其特征在于，所述刀具用增强纳米复合涂层包括以下重量份数的原料：钛酸锶钡粉体18-27份、纳米硅酸镧11-28份、磷酸钇12-25份、氟硅酸钠5-15份、铝粉6-15份、鳞片膨胀石墨2-7份。2.根据权利要求1所述的刀具用增强纳米复合涂层，其特征在于，所述刀具用增强纳米复合涂层包括以下重量份数的原料：钛酸锶钡粉体21-24份、纳米硅酸镧15-22份、磷酸钇17-23份、氟硅酸钠7-11份、铝粉9-12份、鳞片膨胀石墨3-6份。3.根据权利要求1所述的刀具用增强纳米复合涂层，其特征在于，所述刀具用增强纳米复合涂层包括以下重量份数的原料：钛酸锶钡粉体23份、纳米硅酸镧21、磷酸钇19份、氟硅酸钠9份、铝粉10份、鳞片膨胀石墨5份。4.一种根据权利要求1-4任一所述的刀具用增强纳米复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将纳米硅酸镧、磷酸钇和鳞片膨胀石墨加入球磨机中，并加入球石和水，比例为料：球：水=1：4：1.5，至浆料细度D50≤3微米、D90≤5微米后停磨；（2）将钛酸锶钡粉体、铝粉和氟硅酸钠经过干燥后，混合均匀，并研磨过筛400-800目；（3）将步骤（2）所得物与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀娟，郭文星，胡斌，
申请(专利权)人：九江职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江西,36