【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及刀具制造，具体为一种高强高韧陶瓷刀具及其制备方法。
技术介绍
1、高速切削是工业化国家金属切削生产实践中的主流工艺技术之一，随着切削速度的成倍增加，切削刀具的使用寿命将大幅降低，因此提高切削刀具的使用寿命越来越重要。
2、与别的刀具材料相比，陶瓷刀具断裂韧性不足，抗弯曲强度性能较差，容易产生崩裂，缺角，从而影响使用性能。因此，传统陶瓷刀具因其强度上的局限性已无法胜任现代科技发展所需要的各种高强、高速切削工艺。
3、为了解决上问题，提高陶瓷刀具的强度以及韧性，本专利技术提供了一种高强高韧陶瓷刀具及其制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高强高韧陶瓷刀具及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种高强高韧陶瓷刀具的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤一：取氮化硼纳米片、单宁酸水溶液，超声20-30min，搅拌1-2h，加入磷酸盐缓冲液，调节ph值至7.4，加入氯化铁水溶液，搅拌1-2min，离心、过滤、洗涤，得到负载铁离子的氮化硼；
5、步骤二：取负载铁离子的氮化硼、改性水滑石、去离子水，超声分散30-40min，搅拌1-2h，得到氮化硼-水滑石复合物；
6、步骤三：氧化锆、氧化铝、氧化钇、氧化铈、氧化镧、氮化硼-水滑石复合物，混合均匀，球磨，过筛，加入改性大豆蛋白粘结剂、聚乙烯醇、去离子水，混合均匀，球
7、较为优化地，所述陶瓷刀具包括以下成分，按照重量计：60-65份氧化锆、25-32份氧化铝、5-7份氧化钇、8-9份氧化铈、4-5份氧化镧、2-3份氮化硼-水滑石复合物、2-3份改性大豆蛋白粘结剂、2-3份聚乙烯醇、8-10份去离子水。
8、较为优化地，所述改性水滑石的制备方法为：取乙醇、去离子水，搅拌均匀，加入水滑石粉末，升温至70-75℃，搅拌1-2h，得到水滑石溶液，加入氨基化木质素磺酸钠、木质素磺酸钠，调节ph值至3，搅拌3-4h，抽滤、干燥，得到改性水滑石。
9、较为优化地，所述水滑石粉末的制备方法为：取六水合硝酸锌、九水合硝酸铝、去离子水，搅拌均匀，加入无水碳酸钠、尿素，搅拌均匀，调节ph值至10，升温至118-122℃，反应22-26h，冷却至25-30℃，抽滤、洗涤、干燥、研磨，得到水滑石粉末。
10、较为优化地，所述氨基化木质素磺酸钠的制备方法为：取乙醇、去离子水，搅拌均匀，加入木质素磺酸钠，在30-35℃下搅拌1-2h，加入乙二胺和乙二醇的混合物，调节ph值至11，升温至80-85℃，加入戊二醛，搅拌4-5h，加入乙醇，离心30-40min，干燥、研磨，得到氨基化木质素磺酸钠。
11、较为优化地，所述改性大豆蛋白粘结剂的制备方法为：取大豆分离蛋白、去离子水，搅拌20-30min，加入氧化海藻酸钠，搅拌30-40min，得到改性大豆蛋白粘结剂。
12、较为优化地，所述氧化海藻酸钠的制备方法为：取海藻酸钠、去离子水，搅拌2-3h，得到海藻酸钠溶液，滴加高碘酸钠，然后在避光条件下搅拌22-26h，加入乙二醇，在避光条件下搅拌30-40min，透析、冷冻干燥，得到氧化海藻酸钠。
13、较为优化地，步骤二中，负载铁离子的氮化硼、改性水滑石、去离子水的质量比为：（1-3）：1：250。
14、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
15、（1）本专利技术在氮化硼纳米片上负载了金属离子，金属离子的负载可以改善氮化硼纳米片的团聚现象，增强氮化硼纳米片之间的相互作用力，从而提高氮化硼的机械强度。本专利技术利用单宁酸与铁离子的螯合作用在氮化硼纳米片上形成了具有粘附性的络合物，利用其粘附性将负载铁离子的氮化硼与改性水滑石粘附在一起。
16、（2）水滑石具有高强度、高韧性的特点，能够有效增强陶瓷刀具的强度和韧性。本专利技术使用氨基化木质素磺酸钠对水滑石进行插层改性，提高了水滑石的层间距，提高了水滑石的比表面积，使其可以负载更多的氮化硼，进一步提高了陶瓷刀具的强度以及韧性。
17、使用海藻酸钠对大豆分离蛋白进行改性，海藻酸钠的添加提高了大豆蛋白的交联密度，从而提高了改性大豆蛋白粘结剂的粘结效果。改性大豆蛋白上具有大量的氨基，具有氨基的氮化硼-水滑石复合物与改性大豆蛋白粘结剂的相容性更好，提高了氮化硼-水滑石复合物在基体中的分散性，提高了陶瓷刀具的强度以及韧性。
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1.一种高强高韧陶瓷刀具的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高强高韧陶瓷刀具的制备方法，其特征在于：所述陶瓷刀具包括以下成分，按照重量计：60-65份氧化锆、25-32份氧化铝、5-7份氧化钇、8-9份氧化铈、4-5份氧化镧、2-3份氮化硼-水滑石复合物、2-3份改性大豆蛋白粘结剂、2-3份聚乙烯醇、8-10份去离子水。
3.根据权利要求1所述的一种高强高韧陶瓷刀具的制备方法，其特征在于：所述改性水滑石的制备方法为：取乙醇、去离子水，搅拌均匀，加入水滑石粉末，升温至70-75℃，搅拌1-2h，得到水滑石溶液，加入氨基化木质素磺酸钠、木质素磺酸钠，调节pH值至3，搅拌3-4h，抽滤、干燥，得到改性水滑石。
4.根据权利要求3所述的一种高强高韧陶瓷刀具的制备方法，其特征在于：所述水滑石粉末的制备方法为：取六水合硝酸锌、九水合硝酸铝、去离子水，搅拌均匀，加入无水碳酸钠、尿素，搅拌均匀，调节pH值至10，升温至118-122℃，反应22-26h，冷却至25-30℃，抽滤、洗涤、干燥、研磨，得到水滑石粉末。
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6.根据权利要求1所述的一种高强高韧陶瓷刀具的制备方法，其特征在于：所述改性大豆蛋白粘结剂的制备方法为：取大豆分离蛋白、去离子水，搅拌20-30min，加入氧化海藻酸钠，搅拌30-40min，得到改性大豆蛋白粘结剂。
7.根据权利要求6所述的一种高强高韧陶瓷刀具的制备方法，其特征在于：所述氧化海藻酸钠的制备方法为：取海藻酸钠、去离子水，搅拌2-3h，得到海藻酸钠溶液，滴加高碘酸钠，然后在避光条件下搅拌22-26h，加入乙二醇，在避光条件下搅拌30-40min，透析、冷冻干燥，得到氧化海藻酸钠。
8.根据权利要求1所述的一种高强高韧陶瓷刀具的制备方法，其特征在于：步骤二中，负载铁离子的氮化硼、改性水滑石、去离子水的质量比为：（1-3）：1：250。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种高强高韧陶瓷刀具的制备方法制备得到的陶瓷刀具。
...【技术特征摘要】
1.一种高强高韧陶瓷刀具的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高强高韧陶瓷刀具的制备方法，其特征在于：所述陶瓷刀具包括以下成分，按照重量计：60-65份氧化锆、25-32份氧化铝、5-7份氧化钇、8-9份氧化铈、4-5份氧化镧、2-3份氮化硼-水滑石复合物、2-3份改性大豆蛋白粘结剂、2-3份聚乙烯醇、8-10份去离子水。
3.根据权利要求1所述的一种高强高韧陶瓷刀具的制备方法，其特征在于：所述改性水滑石的制备方法为：取乙醇、去离子水，搅拌均匀，加入水滑石粉末，升温至70-75℃，搅拌1-2h，得到水滑石溶液，加入氨基化木质素磺酸钠、木质素磺酸钠，调节ph值至3，搅拌3-4h，抽滤、干燥，得到改性水滑石。
4.根据权利要求3所述的一种高强高韧陶瓷刀具的制备方法，其特征在于：所述水滑石粉末的制备方法为：取六水合硝酸锌、九水合硝酸铝、去离子水，搅拌均匀，加入无水碳酸钠、尿素，搅拌均匀，调节ph值至10，升温至118-122℃，反应22-26h，冷却至25-30℃，抽滤、洗涤、干燥、研磨，得到水滑石粉末。
5.根据权利要求3所述的一种高强高韧陶瓷刀具的制备方法，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔小波，
申请(专利权)人：江苏伊斯达尔精密科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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