刀具的制造方法和刀具技术

本申请提供了一种刀具的制造方法和刀具。刀具的制造方法包括：提供碳纤维材料并使耐高温材料包覆在所述碳纤维材料的表面上，从而得到复合材料，所述复合材料呈条状；提供金属材料并将所述金属材料熔炼成金属液；将所述复合材料分散在所述金属液中，从而得到条状的复合材料分散在金属液中的悬浊液，然后利用成型工艺将所述悬浊液制成金属材料中掺杂有复合材料的刀具坯体。根据本申请制得的刀具，能够持久锋利，并且不易发生卷刃现象。并且不易发生卷刃现象。并且不易发生卷刃现象。

【技术实现步骤摘要】
刀具的制造方法和刀具


[0001]本申请涉及刀具
，具体涉及一种刀具的制造方法和刀具。

技术介绍

[0002]刀具是人们日常生活中经常需要使用的器械之一。刀具的锋利度则是考量刀具性能的主要因素。目前市面上常见刀具为马氏体不锈钢刀具，其属于性能较好的刀具之一。但该类刀具还是存在如下缺点：刀具的刃口通常为较薄的锥形结构，在日常使用过程中，刃口会不可避免地撞击在硬质材料(例如，菜板、骨头)上，当使用一段时间后会在刃口处出现明显的弯折(即卷刃)现象。另外，马氏体不锈钢刀具的刃口处的锋利度也会在使用较短的时间后明显下降。

技术实现思路

[0003]因此，本申请的目的在于提供一种刀具的制造方法和刀具，以解决现有技术中的刀具持久锋利度不够、易出现卷刃的问题，实现了刀具能够持久锋利、不易发生卷刃的技术效果。
[0004]根据本申请的第一方面，提供一种刀具的制造方法，刀具的制造方法包括提供碳纤维材料，并使耐高温材料包覆在所述碳纤维材料的表面上，从而得到复合材料，所述复合材料呈条状；提供金属材料并将所述金属材料熔炼成金属液；将所述复合材料分散在所述金属液中，从而得到条状的复合材料分散在金属液中的悬浊液，然后利用成型工艺将所述悬浊液制成金属材料中掺杂有复合材料的刀具坯体。
[0005]在实施例中，所述刀具的制造方法还包括：通过对所述刀具坯体进行打磨处理，使得位于刀具刃口尖端的金属材料被部分地去除从而形成微锯齿结构，并使得位于刀具刃口处的复合材料中的耐高温材料被部分地去除从而将对应的碳纤维材料暴露在外。
[0006]在实施例中，所述碳纤维材料为碳纤维管，所述刀具的刃口具有锯齿结构，所述碳纤维管的暴露端被打磨成凹状结构，所述凹状结构与所述微锯齿结构形成具有锯齿结构的刀具刃口。或者，所述碳纤维材料为碳纤维棒。
[0007]在实施例中，所述碳纤维管的外直径为3μm
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8μm，内直径为1μm
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3μm，所述外直径和所述内直径的差值为2μm
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5μm，所述碳纤维管的长度为5mm
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15mm。
[0008]在实施例中，所述耐高温材料的包覆厚度为0.1μm
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0.5μm，其中，所述耐高温材料为氧化硅、二氧化钛和氧化铝中的至少一种。
[0009]在实施例中，所述使耐高温材料包覆在所述碳纤维材料的表面上的步骤包括：使铝溶胶、硅溶胶或者钛溶胶附着在碳纤维材料的表面，并将所得物干燥，从而制得耐高温材料包覆在至少一部分的所述碳纤维材料的表面上的复合材料。
[0010]在实施例中，以所述复合材料的总重量为100％计，所述碳纤维材料的重量占所述复合材料的总重量的95％
‑
99％，余量为耐高温材料。
[0011]在实施例中，所述金属材料为马氏体不锈钢，包括3Cr13、4Cr13、5Cr15MoV、7Cr17、
8Cr17、9Cr18和9Cr18MoV中的至少一种。
[0012]根据本申请的第二方面，提供一种刀具，所述刀具包括金属材料和掺杂在所述金属材料中的呈条状的复合材料，其中，所述复合材料包括碳纤维材料以及包覆在至少一部分的所述碳纤维材料的表面上的耐高温材料。
[0013]在实施例中，所述碳纤维材料为碳纤维管或碳纤维棒，所述碳纤维管的外直径为3μm
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8μm，内直径为1μm
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3μm，所述外直径和所述内直径的差值为2μm
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5μm，所述碳纤维管的长度为5mm
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15mm；所述耐高温材料的包覆厚度为0.1μm
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0.5μm。
[0014]在实施例中，在所述刀具中，以刀具的总重量为100％计，所述复合材料的重量不超过所述刀具的总重量的1.4％，余量为金属材料，其中，在所述复合材料中，所述耐高温材料的重量占比为1％
‑
5％。
[0015]根据本申请的刀具和刀具的制造方法，采用耐高温的材料对碳纤维材料的表面进行预先处理来形成外部具有耐高温材料且内部具有碳纤维材料的复合材料，再将复合材料分散在金属材料的熔融液中，由于耐高温材料可以承受金属冶炼的高温环境，因此复合材料中的碳纤维并不会因高温而受到破坏；然后通过条状的复合材料分散在金属液中的悬浊液制得金属材料中掺杂有复合材料的刀具坯体，由此制得的刀具坯体中便可以均匀地保留更多的碳纤维材料来发挥加强金属材料的作用；通过加强处理后的刀具坯体形成的刀具，刀具刃口的区域上的碳纤维材料可以起到加强刀具刃口的作用，进而使得刀具刃口不易发生卷刃，因此能够提升刃口的使用寿命。
附图说明
[0016]通过下面结合附图对实施例进行的描述，本申请的上述以及其他目的和特点将会变得更加清楚，在附图中：
[0017]图1是根据本申请实施例的刀具的结构示意图；
[0018]图2是图1中I处沿长度方向的放大示意图。
具体实施方式
[0019]将在下文中结合示例性实施例更充分地描述本专利技术构思，然而，本专利技术构思可以以许多不同的形式来实施且不应被解释为限于这里所阐述的实施例。相反，这些实施例被提供为使得本公开将是彻底的和完整的，并且将把本专利技术构思的范围充分地传递给本领域技术人员。
[0020]现有的马氏体不锈钢刀具在使用一段时间后，由于与诸如菜板、骨头等硬质材料的撞击，而会在刃口处出现明显的弯折(即卷刃)现象。另外，马氏体不锈钢刀具的锋利度也会在使用较短的时间后明显下降。此外，当刀具撞击在菜板上时，刀具的材质越硬，越不容易出现卷刃，但是材质过硬则会导致刀具的刃口出现崩刃的问题。
[0021]为了解决上述现有技术中的至少一个问题，本申请致力于提供一种持久锋利并且耐砍(即，不易卷刃)的刀具。为此，申请人对碳纤维材料应用于刀具进行了研究，以提供一种新的持久锋利的刀具。
[0022]碳纤维材料是一种高强度、高模量纤维的新型纤维材料，其强度高于一般的金属材料，但质地却轻于一般的金属材料，并且具有耐腐蚀等优点，因此可以通过选择合适的碳
纤维材料来增强制造刀具的金属材料，从而制得具有一定强度的刀具。
[0023]然而，在实际生产制造过程中，一方面，碳纤维材料在金属冶炼的高温环境下会因高温发生变质，从而使得加强的作用失效，另一方面，碳纤维材料由于不耐高温，在金属冶炼的高温环境下会转化为石墨，融入金属材料中，使得形成的刀具坯体中C元素含量增加而导致由刀具坯体制得的刀具整体脆性增大。因此，在通过碳纤维材料来增强金属材料时，需要克服将其如何设置在金属材料中的技术难点。
[0024]专利技术人经研究发现，可以采用耐高温的材料对碳纤维材料的表面进行预先处理来形成外部具有耐高温材料且内部具有碳纤维材料的复合材料，再将复合材料分散在金属材料的熔融液中，由于耐高温材料可以承受金属冶炼的高温环境，因此复合材料中的碳纤维并不会因高温而受到破坏；然后通过条状的复合材料分散在金属液中的悬浊液制得金属材料中掺杂有复合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刀具的制造方法，其特征在于，所述刀具的制造方法包括：提供碳纤维材料并使耐高温材料包覆在所述碳纤维材料的表面上，从而得到复合材料，所述复合材料呈条状；提供金属材料并将所述金属材料熔炼成金属液；将所述复合材料分散在所述金属液中，从而得到条状的复合材料分散在金属液中的悬浊液，然后利用成型工艺将所述悬浊液制成金属材料中掺杂有复合材料的刀具坯体。2.根据权利要求1所述的刀具的制造方法，其特征在于，所述刀具的制造方法还包括：通过对所述刀具坯体进行打磨处理，使得位于刀具刃口尖端的金属材料被部分地去除从而形成微锯齿结构，并使得位于刀具刃口处的复合材料中的耐高温材料被部分地去除从而将对应的碳纤维材料暴露在外。3.根据权利要求2所述的刀具的制造方法，其特征在于，所述碳纤维材料为碳纤维管，所述刀具的刃口具有锯齿结构，所述碳纤维管的暴露端被打磨成凹状结构，所述凹状结构与所述微锯齿结构形成具有所述锯齿结构的刀具刃口；或者，所述碳纤维材料为碳纤维棒。4.根据权利要求3所述的刀具的制造方法，其特征在于，所述碳纤维管的外直径为3μm
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8μm，内直径为1μm
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3μm，所述外直径和所述内直径的差值为2μm
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5μm，所述碳纤维管的长度为5mm
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15mm。5.根据权利要求1所述的刀具的制造方法，其特征在于，所述耐高温材料的包覆厚度为0.1μm
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0.5μm，其中，所述耐高温材料为氧化硅、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，李超，瞿义生，袁华庭，
申请(专利权)人：武汉苏泊尔炊具有限公司，
类型：发明
国别省市：