一种梯度氧化锆陶瓷刀具材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于陶瓷刀具技术领域，公开了一种梯度氧化锆陶瓷刀具材料及其制备方法。所述梯度氧化锆陶瓷刀具材料是先将钇稳定氧化锆粉体经素坯成型，在空气中800～1200℃预烧，制得预烧坯；再将预烧坯经机械加工成毛坯，所得刀具坯干燥后依次置于钇盐溶液、碱液、草酸溶液、流动的去离子水中浸泡，干燥后制得浸渗坯，将浸渗坯在空气中1350～1500℃烧结制得。本发明专利技术的刀具材料具有表硬芯韧的结构，生物亲和性好等优异特点；通过近净成型与原位渗透合成方法，可大批量生产，生产效率高，产品良率高，成本低，用于高速加工可获得比均质氧化锆刀具更可靠的稳定性以及更长的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种梯度氧化锆陶瓷刀具材料及其制备方法
本专利技术属于陶瓷刀具
，更具体地，涉及一种梯度氧化锆陶瓷刀具材料及其制备方法。
技术介绍
切削加工是机械加工领域最基本的技术，是精密部件的最重要制造手段。随着新材料与新技术的发展，切削加工正在往高速高效高精密发展，而刀具技术是高速高效精密加工的关键技术。近年来，随着电子产业的发展对非铁系材料的需求越来越大，如高强度石墨，电极铜合金，新型铝合金，多功能塑料等。面对这些材料的加工，传统刀具如高速钢，硬质合金等刀具材料难以满足加工速度和加工精度。而氧化锆陶瓷作为结构陶瓷具有优异的强度和韧性，同时硬度较高，用于加工新兴有色金属，增强塑料，高强度石墨等材料具有独特的优势。另一方面，氧化锆作为医疗工具中常用的刀具具有耐磨性好，精密度高，亲和性好等优点，其在生物医疗中的使用日益广泛。目前，氧化锆刀具材料均为均质结构，其整体强度、韧性高，而硬度较低，或者整体硬度高而强度较低。以整体均质的氧化锆材料作为刀具使用难以满足长悬臂刀具的高强度和高硬度要求。以整体均质的高硬度氧化锆材料制备的刀具往往出现崩刃，折断等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梯度氧化锆陶瓷刀具材料，其特征在于，所述梯度氧化锆陶瓷刀具材料是先将钇稳定氧化锆粉体经素坯成型，在空气中800～1200℃预烧，制得预烧坯；再将预烧坯经机械加工成毛坯，所得刀具坯干燥后依次置于钇盐溶液、碱液、草酸溶液、流动的去离子水中浸泡，干燥后制得浸渗坯，将浸渗坯在空气中1350～1500℃烧结制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种梯度氧化锆陶瓷刀具材料，其特征在于，所述梯度氧化锆陶瓷刀具材料是先将钇稳定氧化锆粉体经素坯成型，在空气中800～1200℃预烧，制得预烧坯；再将预烧坯经机械加工成毛坯，所得刀具坯干燥后依次置于钇盐溶液、碱液、草酸溶液、流动的去离子水中浸泡，干燥后制得浸渗坯，将浸渗坯在空气中1350～1500℃烧结制得。


2.根据权利要求1所述的梯度氧化锆陶瓷刀具材料，其特征在于，所述钇稳定氧化锆粉体的钇含量为1～2.5％mol，纯度为95％以上，粒度为小于0.5微米。


3.根据权利要求1所述的梯度氧化锆陶瓷刀具材料，其特征在于，所述预烧工艺为：以200～400℃/h升温至400～600℃并保温1～4h；以160～240℃/h升温至800～1200℃并保温1～10h；再以200～250℃/h降温至600～650℃；再以50～60℃/h降温到室温。


4.根据权利要求1所述的梯度氧化锆陶瓷刀具材料，其特征在于，所述钇盐溶液为硝酸钇水溶液或氯化钇水溶液；所述钇盐溶液的浓度为0.002～0.01mol/L。


5.根据权利要求1所述的梯度氧化锆陶瓷刀具材料，其特征在于，所述碱液为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液或氨水，所述碱液的pH值为8～12。


6.根据权利要求1所述的梯度氧化锆陶瓷刀具材料，其特征在于，所述草酸溶液pH值为1.2～2。

【专利技术属性】
技术研发人员：颜炳姜，李伟秋，何小琳，谭大旺，
申请(专利权)人：科益展智能装备有限公司，汇专科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44