一种用于制备超硬度材料磨削工具的微晶玻璃陶瓷材质制造技术

本发明专利技术涉及材料制备技术领域，且公开了一种用于制备超硬度材料磨削工具的微晶玻璃陶瓷材质；本用于制备超硬度材料磨削工具的微晶玻璃陶瓷材质由纳米纤维、氧化锆、氧化钙、二氧化硅、氧化锌、氧化镁、三氧化二铝、氧化钾、五氧化二磷、钨、硼酸、二氧化钛以及玻璃澄清剂组成，本发明专利技术通过加入纳米纤维和氧化锆，纳米纤维和氧化锆具有增加微晶玻璃陶瓷韧性的作用，其增加了微晶玻璃陶瓷的应力诱发相变的韧性、相变诱发微裂纹韧性以及微裂纹的偏转增韧，从而避免微晶玻璃陶瓷在熔炼制作以及后续打磨过程中产生裂纹，从而影响使用，更加适用于制备超硬度材料磨削工具。备超硬度材料磨削工具。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备超硬度材料磨削工具的微晶玻璃陶瓷材质


[0001]本专利技术属于材料制备
，具体为一种用于制备超硬度材料磨削工具的微晶玻璃陶瓷材质。

技术介绍

[0002]微晶玻璃陶瓷又称可加工陶瓷，是以合成云母为主晶相的云母微晶玻璃，是一种可以机加工的陶瓷材料，微晶玻璃陶瓷具有良好的加工性能、真空性能、电绝缘特性及耐高温、耐化学腐蚀等优良性能，微晶玻璃陶瓷具有高机械强度的微晶玻璃，可机械加工的微晶玻璃以及生物活性微晶玻璃。
[0003]硬而脆仍是微晶玻璃陶瓷的固有弱点，由于没有铜、铝、铁等金属所有的韧性和延展性，大多数微晶玻璃陶瓷都不能在普通机床上进行，车、铣、刨、锯、钻、磨等机械加工，当需要特殊的形状或复杂零部件时，需要很高的成型及加工费用，有的甚至不可能实现；因此，针对目前的状况，现需对其进行改进。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种用于制备超硬度材料磨削工具的微晶玻璃陶瓷材质，有效的解决了硬而脆仍是微晶玻璃陶瓷的固有弱点，由于没有铜、铝、铁等金属所有的韧性和延展性，大多数微晶玻璃陶瓷都不能在普通机床上进行，车、铣、刨、锯、钻、磨等机械加工，当需要特殊的形状或复杂零部件时，需要很高的成型及加工费用，有的甚至不可能实现的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于制备超硬度材料磨削工具的微晶玻璃陶瓷材质，所述微晶玻璃陶瓷材质由纳米纤维、氧化锆、氧化钙、二氧化硅、氧化锌、氧化镁、三氧化二铝、氧化钾、五氧化二磷、钨、硼酸、二氧化钛以及玻璃澄清剂组成。
[0006]优选的，各组分重量份数具体为纳米纤维15
‑
18份、氧化锆15
‑
20份、氧化钙5
‑
10份、二氧化硅5
‑
8份、氧化锌8
‑
12份、氧化镁5
‑
8份、三氧化二铝8
‑
10份、氧化钾3
‑
6份、五氧化二磷3
‑
5份、钨4
‑
10份、硼酸4
‑
8份、二氧化钛5
‑
12份以及玻璃澄清剂5
‑
10份。
[0007]优选的，所述玻璃澄清剂具体包括硫酸钠、硫酸钡、硫酸钙、硫酸盐、氟化物、氯化钠或氯化铵中的一种或几种的组合。
[0008]优选的，一种用于制备超硬度材料磨削工具的微晶玻璃陶瓷材质的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S1：准备材料：准备纳米纤维15
‑
18份、氧化锆15
‑
20份、氧化钙5
‑
10份、二氧化硅5
‑
8份、氧化锌8
‑
12份、氧化镁5
‑
8份、三氧化二铝8
‑
10份、氧化钾3
‑
6份、五氧化二磷3
‑
5份、钨4
‑
10份、硼酸4
‑
8份、二氧化钛5
‑
12份以及玻璃澄清剂5
‑
10份，放置备用；
[0010]S2：原料混合：将步骤S1准备的二氧化硅5
‑
8份、氧化镁5
‑
8份以及三氧化二铝8
‑
10份放入搅拌机中进行混合搅拌，搅拌时控制搅拌机的转速在600
‑
700r/min，且搅拌时间为5
‑
8min，在搅拌过程中，向搅拌机中均匀投入氧化钙5
‑
10份以及氧化锌8
‑
12份；
[0011]S3：原料煅烧：将上述步骤S2中经过混合的原料投入煅烧炉中进行煅烧，以180
‑
230℃/h的升温速度升温至900
‑
950℃，向煅烧炉中投入五氧化二磷3
‑
5份、钨4
‑
10份、硼酸4
‑
8份和二氧化钛5
‑
12份，同时保温3
‑
4h；
[0012]S4：加温熔化：在上述步骤S3的基础上，将煅烧炉以180
‑
230℃/h的升温速度升温至1300
‑
1500℃，与此同时，向煅烧炉中投入纳米纤维15
‑
18份和氧化锆15
‑
20份，同时保温1
‑
2h,在保温0.5h时，向煅烧炉中投入玻璃澄清剂5
‑
10份；
[0013]S5：浇注成型：将步骤S4中经过高温熔化的玻璃液倒入适合形状的模具中，将此模具放入650
‑
750℃的煅烧炉中，保温1
‑
1.5h后，随炉冷却，以此得到微晶玻璃陶瓷材质。
[0014]优选的，所述步骤S2中，搅拌机为JZM350型滚筒式搅拌机，且在搅拌前，对原料进行筛选工作，筛选工作选用筛选机，筛选机目数选择10
‑
20目。
[0015]优选的，所述S3
‑
S4中，煅烧炉为罐式煅烧炉、回转窑或电煅烧炉中的一种或几种的组合。
[0016]优选的，所述步骤S5中，煅烧炉为碳化硅棒炉，模具材质选用304不锈钢。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术，通过以二氧化硅、氧化镁、三氧化二铝、氧化钙以及氧化锌作为母玻璃原料，再加入五氧化二磷、钨、硼酸和二氧化钛作为晶核剂，最后加入纳米纤维和氧化锆，纳米纤维和氧化锆具有增加微晶玻璃陶瓷韧性的作用，其增加了微晶玻璃陶瓷的应力诱发相变的韧性、相变诱发微裂纹韧性以及微裂纹的偏转增韧，从而避免微晶玻璃陶瓷在熔炼制作以及后续打磨过程中产生裂纹，从而影响使用，更加适用于制备超硬度材料磨削工具；
[0018]2、本专利技术，在该微晶玻璃陶瓷的制备时增加了玻璃澄清剂，玻璃澄清剂可使得该微晶玻璃陶瓷制作过程中的气泡消除，从而避免产生大量空心气泡，以影响该微晶玻璃陶瓷的硬度，使得硬度更高，强度更强；
[0019]3、本专利技术，在浇注成型过程中，采用炉火保温且自然冷却的办法，可减少内应力的产生，从而避免该微晶玻璃陶瓷在后续加工以及运输途中产生炸裂以及破碎。
附图说明
[0020]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
[0021]在附图中：
[0022]图1为本专利技术一种用于制备超硬度材料磨削工具的微晶玻璃陶瓷材质的制备方法流程图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制备超硬度材料磨削工具的微晶玻璃陶瓷材质，其特征在于：所述微晶玻璃陶瓷材质由纳米纤维、氧化锆、氧化钙、二氧化硅、氧化锌、氧化镁、三氧化二铝、氧化钾、五氧化二磷、钨、硼酸、二氧化钛以及玻璃澄清剂组成。2.根据权利要求1所述的一种用于制备超硬度材料磨削工具的微晶玻璃陶瓷材质，其特征在于：各组分重量份数具体为纳米纤维15
‑
18份、氧化锆15
‑
20份、氧化钙5
‑
10份、二氧化硅5
‑
8份、氧化锌8
‑
12份、氧化镁5
‑
8份、三氧化二铝8
‑
10份、氧化钾3
‑
6份、五氧化二磷3
‑
5份、钨4
‑
10份、硼酸4
‑
8份、二氧化钛5
‑
12份以及玻璃澄清剂5
‑
10份。3.根据权利要求2所述的一种用于制备超硬度材料磨削工具的微晶玻璃陶瓷材质，其特征在于：所述玻璃澄清剂具体包括硫酸钠、硫酸钡、硫酸钙、硫酸盐、氟化物、氯化钠或氯化铵中的一种或几种的组合。4.根据权利要求1所述的一种用于制备超硬度材料磨削工具的微晶玻璃陶瓷材质的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：准备材料：准备纳米纤维15
‑
18份、氧化锆15
‑
20份、氧化钙5
‑
10份、二氧化硅5
‑
8份、氧化锌8
‑
12份、氧化镁5
‑
8份、三氧化二铝8
‑
10份、氧化钾3
‑
6份、五氧化二磷3
‑
5份、钨4
‑
10份、硼酸4
‑
8份、二氧化钛5
‑
12份以及玻璃澄清剂5
‑
10份，放置备用；S2：原料混合：将步骤S1准备的二氧化硅5
‑
8份、氧化镁5
‑
8份以及三氧化二铝8

【专利技术属性】
技术研发人员：邹圣国，金志峰，
申请(专利权)人：无锡市创新陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：