一种高强度切削刀具用陶瓷材料及其制备方法技术

一种高强度切削刀具用陶瓷材料，由下列重量份的原料制成：氧化锆13-16、丁二醇3-5、紫木节19-23、钙长石23-27、钠长石30-35、丙烯酰胺2.2-2.6、双聚丙烯酰胺0.6-0.9、过硫酸钾0.1-0.2、滑石2-5、去离子水适量、乙醇适量、聚乙二醇1.7-2、耐磨助剂3-4；本发明专利技术的陶瓷纯度高、密度大，强度大，耐温高，耐磨性好，适用于切削刀具，成本低；通过使用本发明专利技术的耐磨助剂，能够增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐热性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶瓷刀具材料领域，尤其涉及。
技术介绍
随着高新技术的发展，机械加工业对刀具材料提出了更为严格而苛刻的要求，现在需要加工硬度更高的材料、需要更高的切削效率、加工精度也要求高了，这就要求提高刀具的性能，传统的高速钢等切削材料硬度不够，而且浪费稀缺的钥、镍等资源，因此陶瓷刀具应运而生。陶瓷切削工具具备了高硬度、高密度、耐高温，抗磁化、抗氧化、耐腐蚀性强、化学稳定性好、高耐磨性等特点，但是还是存在易碎、散热性差、抗热震性差、抗磨性能有限等缺点，需要改进，同时需要不断降低生产成本，实现企业最大利益，促进科技进步。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，该陶瓷纯度高、密度大，强度大，耐温高，耐磨性好，适用于切削刀具，成本低。 本专利技术的技术方案如下:一种高强度切削刀具用陶瓷材料，其特征在于由下列重量份的原料制成:氧化锆13-16、丁二醇3-5、紫木节19-23、钙长石23-27、钠长石30-35、丙烯酰胺2.2-2.6、双聚丙烯酰胺0.6-0.9、过硫酸钾0.1-0.2、滑石2-5、去离子水适量、乙醇适量、聚乙二醇1.7_2、耐磨助剂3-4 ；所述耐磨助剂由下列重量份的原料制成:氮化硅1-1.4、氮化铝1-1.4、氮化钛1-1.3、氮化碳0.4-0.7、氧化锆1-2、金刚石粉1-2、氧化铪0.3-0.4、硅烷偶联剂kh_550 1_2、氮化银0.7-0.9、碳化硅1-2、聚丙烯酸酯0.4-0.6、乙醇6_9、水7_11 ;制备方法为:将乙醇、聚丙烯酸酯、硅烷偶联剂kh-550加入水中，搅拌均匀，再加入氧化锆、碳化硅，加热至70-80°C，搅拌反应20-30分钟，再加入其他剩余成分，搅拌10-20分钟，超声分散6-8分钟，过滤，烘干，粉碎，过40目筛，在氮气氛围下，1380-144(TC下煅烧30-40分钟，粉碎，过40目筛，SP得。 所述高强度切削刀具用陶瓷材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤:(1)将氧化锆粉、钙长石、钠长石、滑石混合，球磨，过325目筛，得到颗粒；(2)将紫木节球磨，过300目筛，得到颗粒；(3)将丙烯酰胺、双聚丙烯酰胺、过硫酸钾与前两步得到的颗粒混合，加入20-25%重量份的去离子水、7-10%重量份的乙醇，混合成泥状，送入球磨机中球磨2-3个小时，干燥，送入煅烧炉中，在800-900°C下煅烧1-2小时，取出粉碎，过300目筛，得到颗粒；(4)将第(3)步得到的颗粒与其他剩余成分混合，加入3-4倍重量份的去离子水、聚乙二醇，球磨2-3小时，在110-120°C下烘干，过40目筛，在1580-1640°C下热压，热压压力为20-30MPa，热压时间为50-60分钟，即得。 本专利技术的有益效果本专利技术的陶瓷纯度高、密度大，强度大，耐温高，耐磨性好，适用于切削刀具，成本低；通过使用本专利技术的耐磨助剂,能够增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐热性。 【具体实施方式】 —种高强度切削刀具用陶瓷材料，由下列重量份(公斤)的原料制成:氧化锆15、丁二醇4、紫木节21、钙长石25、钠长石33、丙烯酰胺2.4、双聚丙烯酰胺0.7、过硫酸钾0.1、滑石3、去离子水适量、乙醇适量、聚乙二醇1.8、耐磨助剂3.5 ；所述耐磨助剂由下列重量份(公斤)的原料制成:氮化硅1.2、氮化铝1.2、氮化钛1.2、氮化碳0.6、氧化锆1.5、金刚石粉1.5、氧化铪0.3、硅烷偶联剂kh-550 1.5、氮化银0.8、碳化硅1.5、聚丙烯酸酯0.5、乙醇7、水9 ;制备方法为:将乙醇、聚丙烯酸酯、硅烷偶联剂kh-550加入水中，搅拌均勻，再加入氧化错、碳化娃，加热至75°C,搅拌反应25分钟,再加入其他剩余成分，搅拌15钟，超声分散7分钟，过滤，烘干，粉碎，过40目筛，在氮气氛围下，1420°C下煅烧35分钟，粉碎，过40目筛，即得。 所述高强度切削刀具用陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤:(1)将氧化锆粉、钙长石、钠长石、滑石混合，球磨，过325目筛，得到颗粒；(2)将紫木节球磨，过300目筛，得到颗粒；(3)将丙烯酰胺、双聚丙烯酰胺、过硫酸钾与前两步得到的颗粒混合，加入23%重量份的去离子水、8%重量份的乙醇，混合成泥状，送入球磨机中球磨2.5个小时，干燥，送入煅烧炉中，在850°C下煅烧1.5小时，取出粉碎，过300目筛，得到颗粒；(4)将第(3)步得到的颗粒与其他剩余成分混合，加入3倍重量份的去离子水、聚乙二醇，球磨2.4小时，在116°C下烘干，过40目筛，在1630°C下热压，热压压力为25MPa，热压时间为55分钟，即得。 实验数据: 该实施例陶瓷的维氏硬度为93GPa，抗弯强度为1178MPa，断裂韧性为13.7MPa.m1/2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度切削刀具用陶瓷材料，其特征在于由下列重量份的原料制成：氧化锆13‑16、丁二醇3‑5、紫木节19‑23、钙长石23‑27、钠长石30‑35、丙烯酰胺2.2‑2.6、双聚丙烯酰胺0.6‑0.9、过硫酸钾0.1‑0.2、滑石2‑5、去离子水适量、乙醇适量、聚乙二醇1.7‑2、耐磨助剂3‑4；所述耐磨助剂由下列重量份的原料制成：氮化硅1‑1.4、氮化铝1‑1.4、氮化钛1‑1.3、氮化碳0.4‑0.7、氧化锆1‑2、金刚石粉1‑2、氧化铪0.3‑0.4、硅烷偶联剂kh‑550 1‑2、氮化银0.7‑0.9、碳化硅1‑2、聚丙烯酸酯0.4‑0.6、乙醇6‑9、水7‑11；制备方法为：将乙醇、聚丙烯酸酯、硅烷偶联剂kh‑550加入水中，搅拌均匀，再加入氧化锆、碳化硅，加热至70‑80℃，搅拌反应20‑30分钟，再加入其他剩余成分，搅拌10‑20分钟，超声分散6‑8分钟，过滤，烘干，粉碎，过40目筛，在氮气氛围下，1380‑1440℃下煅烧30‑40分钟，粉碎，过40目筛，即得。

【技术特征摘要】
1.一种高强度切削刀具用陶瓷材料，其特征在于由下列重量份的原料制成:氧化锆13-16、丁二醇3-5、紫木节19-23、钙长石23-27、钠长石30-35、丙烯酰胺2.2-2.6、双聚丙烯酰胺0.6-0.9、过硫酸钾0.1-0.2、滑石2-5、去离子水适量、乙醇适量、聚乙二醇1.7_2、耐磨助剂3-4 ； 所述耐磨助剂由下列重量份的原料制成:氮化硅1-1.4、氮化铝1-1.4、氮化钛1-1.3、氮化碳0.4-0.7、氧化锆1-2、金刚石粉1-2、氧化铪0.3-0.4、硅烷偶联剂kh_550 1_2、氮化银0.7-0.9、碳化硅1-2、聚丙烯酸酯0.4-0.6、乙醇6-9、水7-11 ;制备方法为:将乙醇、聚丙烯酸酯、硅烷偶联剂kh-550加入水中，搅拌均匀，再加入氧化锆、碳化硅，加热至70-80°C，搅拌反应20-30分钟，再加入其他剩余成分，搅拌10-20分钟，超声分散6-8分钟，过滤，烘干，粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：席少非，
申请(专利权)人：合肥市东庐机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34