一种具有良好导热性宽温域自润滑刀具的制备方法技术

本申请涉及一种良好导热性宽温域自润滑刀具的制备方法，具体步骤为：制备二氧化硅包裹石墨烯/CaF2颗粒,将二氧化硅包裹石墨烯/CaF2颗粒颗粒、TiC、MgO、Al2O3按照一定比例加入到乙醇当中进行超声分散得到悬浮混合物。将悬浮混合物倒入球磨机中，进行球磨36

【技术实现步骤摘要】
一种具有良好导热性宽温域自润滑刀具的制备方法
[0001]本申请涉及刀具的制备方法领域，更具体地说，它涉及一种具有良好导热性宽温域自润滑刀具的制备方法。

技术介绍

[0002]目前刀具经常性出现在生活的各方各面当中，刀具常常应用在切割各种合金和金属上，而切割钢材时产生的高温会使得刀具膨胀，影响切割性能，同时，不同温度下的润滑材料有不一样摩擦系数，而切割不同材料时候产生的温度不同，所以制备一种宽温域自润滑且导热性强刀具具有极大的应用价值。
[0003]专利《添加球形纳米二氧化硅包覆六方氮化硼复合粉体的自润滑陶瓷刀具材料的制备方法》(CN201510309634.X)采用球形纳米二氧化硅包覆六方氮化硼复合粉体的复合粉末对刀具进行制备，在保证润滑剂不影响刀具其他性能的同时提供自润滑效果，但是，其在500℃
‑
800℃具有良好自润滑效果，当高于该温度区间其润滑性能会下降，会引起刀具切割寿命的下降。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种具有良好导热性宽温域自润滑刀具的制备方法，用该方法制备的刀具具有良好的导热性能和宽温域自润滑性能。
[0005]一种具有良好导热性宽温域自润滑刀具的制备方法，包括如下步骤：
[0006](1)将石墨烯和CaF2按照1:0.2
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0.8的比较加入到乙醇当中进行转速1000r/min
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2500r/min温度为60℃
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90℃的机械搅拌8
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12h后得石墨烯/CaF2悬浮液。/>[0007](2)在100ml
‑
500ml石墨烯/CaF2悬浮液中加入氨水调节PH值至8
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9，以450r/min
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800r/min搅拌速度下升温至50℃
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95℃，并逐滴加入正硅酸乙酯至溶液出现泛蓝，然后才将正硅酸乙酯快速滴加，反应4
‑
24h，在10000r/min
‑
13000r/min的试管沉淀物，40℃
‑
80℃真空干燥，得到二氧化硅包裹石墨烯/CaF2颗粒。
[0008](3)将2
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30％二氧化硅包裹石墨烯/CaF2颗粒、5
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75％TiC、0.2
‑
10％MgO、10
‑
80％Al2O3加入到乙醇当中进行超声分散，得到悬浮混合物，并进行球磨36
‑
48h，并在50℃
‑
80℃下真空干燥，得到混合粉末。
[0009](4)将混合粉末加入0.2％
‑
1％的成型剂，进行装入模具中进行压制成型，经过1000℃
‑
1500℃高温烧结，保温时间为10min
‑
70min，升温速率为10℃/min
‑
20℃/min。
[0010](5)降温至室温25℃
‑
30℃，利用抛光机进行抛光打磨，即得刀具。
[0011]所述步骤(1)中，石墨烯为多层氧化石墨烯，所述的CaF2的粒径为20nm
‑
350nm之间。
[0012]所述步骤(1)中，石墨烯/CaF2的悬浮液是CaF2以纳米颗粒的形式附着于氧化石墨烯表面。
[0013]所述步骤(2)中，二氧化硅包裹石墨烯/CaF2颗粒为核壳结构，以石墨烯/CaF2为核，SiO2为外壳。
[0014]所述步骤(4)中，成型剂为聚乙二醇、石蜡、硬脂酸一种或者任意组合。
[0015]所述步骤(5)中，抛光机打磨速率为300r/min
‑
800r/min。
[0016]本专利技术具有如下好处：
[0017]1.CaF2在250℃
‑
700℃以下具有良好润滑性能，但是到了1000℃以上润滑性大幅度下降，而石墨烯在高温状态下可以在刀具上能够有效形成润滑层，提供良好的润滑性，所以采用石墨烯和CaF2两种材料作为润滑剂，使得刀具宽温域的润滑性能。
[0018]2.在配方中加入了石墨烯材料，有利于切割时作为导热材料，防止刀具过分膨胀，有效延长刀具切割寿命。
[0019]3.采用核壳结构用化学稳定性强的二氧化硅薄膜包裹润滑剂，防止在制备中润滑剂石墨烯与CaF2分离与破坏，同时，防止了颗粒的囤聚，有利于将二氧化硅包裹石墨烯/CaF2颗粒均匀分散在胚体当中。
具体实施方式
[0020]上述结果可知，本申请的刀具具有宽温域的润滑性能，而且有良好的导热性，在高温时的膨胀系数低，具有较长的切割寿命。
[0021]本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
[0022]实施例1
[0023]将石墨烯和CaF2按照1:0.2的比例加入到乙醇当中进行转速1000r/min温度为60℃的机械搅拌8后得石墨烯/CaF2悬浮液；在100ml石墨烯/CaF2悬浮液中加入氨水调节PH值至8，以450r/min搅拌速度下升温至50℃，并逐滴加入正硅酸乙酯至溶液出现泛蓝，然后才将正硅酸乙酯快速滴加，反应4h，在10000r/min的试管沉淀物，40℃℃真空干燥，得到二氧化硅包裹石墨烯/CaF2颗粒粉末；将质量分数为20％的二氧化硅包裹石墨烯/CaF2颗粒、50％TiC、2％MgO、28％Al2O3加入到乙醇当中进行超声分散，得到悬浮混合物，并进行球磨36h，并在50℃下真空干燥，得到混合粉末；将混合粉末加入0.5％的成型剂，进行装入模具中进行压制成型，经过1300℃高温烧结，保温时间为30min，升温速率为10℃/min；降温至室温25℃，利用抛光机进行抛光打磨，即得刀具。
[0024]实施例2
[0025]将石墨烯和CaF2按照1:0.6的比例加入到乙醇当中进行转速1500r/min温度为75℃的机械搅拌10h后得石墨烯/CaF2悬浮液；在300ml石墨烯/CaF2悬浮液中加入氨水调节PH值至9，以600r/min搅拌速度下升温至75℃，并逐滴加入正硅酸乙酯至溶液出现泛蓝，然后才将正硅酸乙酯快速滴加，反应16h，在11500r/min的试管沉淀物，60℃真空干燥，得到二氧化硅包裹石墨烯/CaF2颗粒粉末；将以下质量分数的物质加入到到乙醇当中进行超声分散：16％的二氧化硅包裹石墨烯/CaF2颗粒、45％TiC、5％MgO、50％Al2O3，得到悬浮混合物，并进行球磨42h，并在60℃下真空干燥，得到混合粉末；将混合粉末加入质量分数为0.5％的聚乙二醇，进行装入模具中进行压制成型，经过1300℃高温烧结，保温时间为50min，升温速率为15℃/min；降温至室温27℃，利用抛光机进行抛光打磨，即得刀具。
[0026]实施案例3
[0027]将石墨烯和CaF2按照1：0.8的比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有良好导热性宽温域自润滑刀具的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将石墨烯和CaF2按照1:0.2
‑
1：0.8的比例加入到乙醇当中进行转速1000r/min
‑
2500r/min温度为60℃
‑
90℃的机械搅拌8
‑
12h后得石墨烯/CaF2悬浮液；(2)在100ml
‑
500ml石墨烯/CaF2悬浮液中加入氨水调节PH值至8
‑
9，以450r/min
‑
800r/min搅拌速度下升温至50℃
‑
95℃，并逐滴加入正硅酸乙酯至溶液出现泛蓝，然后才将正硅酸乙酯快速滴加，反应4
‑
24h，在10000r/min
‑
13000r/min的试管沉淀物，40℃
‑
80℃真空干燥，得到二氧化硅包裹石墨烯/CaF2颗粒粉末；(3)将质量分数为2
‑
30％的二氧化硅包裹石墨烯/CaF2颗粒、5
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75％TiC、0.2
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10％MgO、10
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80％Al2O3加入到乙醇当中进行超声分散，得到悬浮混合物，并进行球磨36
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48h，并在50℃
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80...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦学婷，
申请(专利权)人：深圳市毅克利刀具有限公司，
类型：发明
国别省市：