CN104387023A - 一种莫来石晶须增强切削陶瓷及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种莫来石晶须增强切削陶瓷,由下列重量份的原料制成:莫来石晶须5.6-6.5、碳酸镧1.5-2、氧化锂1.3-1.5、高岭土65-75、锂辉石20-30、锂瓷石18-22、湖南洗泥20-24、SrTiO33-4、BaTiO32-3、硝酸铬2-3、柠檬酸2-3、乙醇适量、去离子水适量、聚丙烯酸1-1.5、聚乙二醇1.2-1.6、抗磨助剂4-5;本发明的陶瓷质地坚硬,耐磨性好,韧性好,耐热性好,用于制作切削刀具,成本低,使用寿命较长;通过使用本发明的抗磨助剂,能够增加陶瓷的耐磨性和耐热性。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷刀具材料领域,尤其涉及一种莫来石晶须增强切削陶瓷及其制备方法。
背景技术
随着新技术革命的发展,要求不断提高切削加工生产率和降低生产成本,特别是数控机床的发展,要求开发比硬质合金刀具切速更高、更耐磨的新型刀具。日前各种高强度、高硬度、耐腐蚀、耐磨和耐高温的难以切削的新材料日益增多。据文献估计,这类材料己占国际上加工总数的50%以上.,硬质合金刀具对其中不少新材料的加工难以胜任。另一方面,现在国际上硬质合金产量己达20000-25 000 t。每年消耗大量的金属,如W、Co、Ta和Nb等。这些金属的矿产资源正日益减少,价格上涨,按日前消耗速度,用不了几十年.有些资源将耗尽。陶瓷刀具就是在这样的背景下发展起来的。
目前陶瓷刀具以氧化锆陶瓷、氧化铝、氮化铝等陶瓷应用最为广泛,具有高硬度、高密度、耐高温,抗磁化、抗氧化、耐腐蚀性强、化学稳定性好、高耐磨性好等特点,但是这些陶瓷成本高,还需要进一步研究新的材料,降低成本,还要提高陶瓷韧性、散热性、抗热震性、抗磨性等性能,以适应不断发展的技术要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种莫来石晶须增强切削陶瓷及其制备方法,该陶瓷质地坚硬,耐磨性好,韧性好,耐热性好,用于制作切削刀具,成本低,使用寿命较长。
本发明的技术方案如下:
一种莫来石晶须增强切削陶瓷,其特征在于由下列重量份的原料制成:莫来石晶须5.6-6.5、碳酸镧1.5-2、氧化锂1.3-1.5、高岭土65-75、锂辉石20-30、锂瓷石18-22、湖南洗泥20-24、SrTiO3 3-4、BaTiO3 2-3、硝酸铬2-3、柠檬酸2-3、乙醇适量、去离子水适量、聚丙烯酸1-1.5、聚乙二醇1.2-1.6、抗磨助剂4-5;
所述抗磨助剂由下列重量份的原料制成:硼酸镁晶须1.3-1.5、硼酸酯偶联剂0.2-0.4、三氯化锑0.3-0.5、尿素0.4-0.5、硼酸铝晶须0.8-1.2、纳米微晶纤维素0.2-0.4、Y2Si2O7晶须1-2、氧化锡0.2-0.3、纳米石墨0.4-0.8、1-2%盐酸溶液适量、水适量;制备方法为:将三氯化锑、尿素、纳米微晶纤维素、氧化锡加入8-10重量份的水中,磁力搅拌20-25分钟,加入硼酸镁晶须、硼酸铝晶须、Y2Si2O7晶须继续搅拌2-3个小时,再加入硼酸酯偶联剂,加热至70-80℃,搅拌反应20-30分钟,再加入纳米石墨,搅拌20-30分钟,在120-130℃油浴中搅拌至干燥,送入煅烧炉,在氮气氛围中,700-800℃下煅烧50-60分钟,加入2-3倍重量份的1-2%盐酸溶液洗涤2-3次,水洗至中性,烘干,粉碎,过40目筛,即得。
所述莫来石晶须增强切削陶瓷的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将SrTiO3、BaTiO3混合后粉碎,加入4-5倍重量份的水,搅拌后加入硝酸铬、柠檬酸、莫来石晶须,然后磁力搅拌加热回流1-2h,再用超声波分散6-9分钟,然后烘干,再送入煅烧炉中,在氮气氛围中,在700-800℃下煅烧40-50分钟,粉碎,过200目筛,得到颗粒;
(2)将氧化锂、高岭土、锂辉石、锂瓷石、湖南洗泥混合,加入0.8-1倍重量份的乙醇,球磨至200目以下,干燥,得到颗粒;
(3)将前两步得到的颗粒与其他剩余成分混合,取混合材料的3-4倍重量份的去离子水,加入聚丙烯酸、聚乙二醇,搅拌均匀,加入混合材料,球磨1-2小时,超声分散13-17分钟,在110-120℃下烘干,过40目筛,得到颗粒;
(4)将第(3)步得到的颗粒在氮气氛围中,在1610-1670℃下热压,热压压力为25-30MPa,热压时间为40-50分钟,自然冷却,即得。
本发明的有益效果
本发明的陶瓷质地坚硬,耐磨性好,韧性好,耐热性好,用于制作切削刀具,成本低,使用寿命较长;通过使用本发明的抗磨助剂,能够增加陶瓷的耐磨性和耐热性。
具体实施方式
一种莫来石晶须增强切削陶瓷,由下列重量份(公斤)的原料制成:莫来石晶须6、碳酸镧1.7、氧化锂1.4、高岭土60、锂辉石25、锂瓷石20、湖南洗泥22、SrTiO3 3.5、BaTiO3 2.5、硝酸铬2.5、柠檬酸2.5、乙醇适量、去离子水适量、聚丙烯酸1.3、聚乙二醇1.5、抗磨助剂4.5;
所述抗磨助剂由下列重量份(公斤)的原料制成:硼酸镁晶须1.4、硼酸酯偶联剂0.3、三氯化锑0.4、尿素0.4、硼酸铝晶须1、纳米微晶纤维素0.3、Y2Si2O7晶须1.5、氧化锡0.3、纳米石墨0.6、1.5%盐酸溶液适量、水适量;制备方法为:将三氯化锑、尿素、纳米微晶纤维素、氧化锡加入9重量份的水中,磁力搅拌23分钟,加入硼酸镁晶须、硼酸铝晶须、Y2Si2O7晶须继续搅拌2.5个小时,再加入硼酸酯偶联剂,加热至75℃,搅拌反应25分钟,再加入纳米石墨,搅拌25分钟,在125℃油浴中搅拌至干燥,送入煅烧炉,在氮气氛围中,750℃下煅烧55分钟,加入2.5倍重量份的1.5%盐酸溶液洗涤2.5次,水洗至中性,烘干,粉碎,过40目筛,即得。
所述莫来石晶须增强切削陶瓷的制备方法,包括以下步骤:
(1)将SrTiO3、BaTiO3混合后粉碎,加入4.5倍重量份的水,搅拌后加入硝酸铬、柠檬酸、莫来石晶须,然后磁力搅拌加热回流1.5h,再用超声波分散7分钟,然后烘干,再送入煅烧炉中,在氮气氛围中,在750℃下煅烧45分钟,粉碎,过200目筛,得到颗粒;
(2)将氧化锂、高岭土、锂辉石、锂瓷石、湖南洗泥混合,加入0.9倍重量份的乙醇,球磨至200目以下,干燥,得到颗粒;
(3)将前两步得到的颗粒与其他剩余成分混合,取混合材料的3.5倍重量份的去离子水,加入聚丙烯酸、聚乙二醇,搅拌均匀,加入混合材料,球磨1.5小时,超声分散15分钟,在115℃下烘干,过40目筛,得到颗粒;
(4)将第(3)步得到的颗粒在氮气氛围中,在1640℃下热压,热压压力为28MPa,热压时间为45分钟,自然冷却,即得。
实验数据:
该实施例陶瓷的维氏硬度为90GPa,抗弯强度为980MPa,断裂韧性为10MPa·m1/2。
Claims (2)
1.一种莫来石晶须增强切削陶瓷,其特征在于由下列重量份的原料制成:莫来石晶须5.6-6.5、碳酸镧1.5-2、氧化锂1.3-1.5、高岭土65-75、锂辉石20-30、锂瓷石18-22、湖南洗泥20-24、SrTiO3 3-4、BaTiO3 2-3、硝酸铬2-3、柠檬酸2-3、乙醇适量、去离子水适量、聚丙烯酸1-1.5、聚乙二醇1.2-1.6、抗磨助剂4-5;
所述抗磨助剂由下列重量份的原料制成:硼酸镁晶须1.3-1.5、硼酸酯偶联剂0.2-0.4、三氯化锑0.3-0.5、尿素0.4-0.5、硼酸铝晶须0.8-1.2、纳米微晶纤维素0.2-0.4、Y2Si2O7晶须1-2、氧化锡0.2-0.3、纳米石墨0.4-0.8、1-2%盐酸溶液适量、水适量;制备方法为:将三氯化锑、尿素、纳米微晶纤维素、氧化锡加入8-10重量份的水中,磁力搅拌20-25分钟,加入硼酸镁晶须、硼酸铝晶须、Y2Si2O7晶须继续搅拌2-3个小时,再加入硼酸酯偶联剂,加热至70-80℃,搅拌反应20-30分钟,再加入纳米石墨,搅拌20-30分钟,在120-130℃油浴中搅拌至干燥,送入煅烧炉,在氮气氛围中,700-800℃下煅烧50-60分钟,加入2-3倍重量份的1-2%盐酸溶液洗涤2-3次,水洗至中性,烘干,粉碎,过40目筛,即得。
2.根据权利要求1所述莫来石晶须增强切削陶瓷的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将SrTiO3、BaTiO3混合后粉碎,加入4-5倍重量份的水,搅拌后加入硝酸铬、柠檬酸、莫来石晶须,然后磁力搅拌加热回流1-2h,再用超声波分散6-9分钟,然后烘干,再送入煅烧炉中,在氮气氛围中,在700-800℃下煅烧40-50分钟,粉碎,过200目筛,得到颗粒;
(2)将氧化锂、高岭土、锂辉石、锂瓷石、湖南洗泥混合,加入0.8-1倍重量份的乙醇,球磨至200目以下,干燥,得到颗粒;
(3)将前两步得到的颗粒与其他剩余成分混合,取混合材料的3-4倍重量份的去离子水,加入聚丙烯酸、聚乙二醇,搅拌均匀,加入混合材料,球磨1-2小时,超声分散13-17分钟,在110-120℃下烘干,过40目筛,得到颗粒;
(4)将第(3)步得到的颗粒在氮气氛围中,在1610-1670℃下热压,热压压力为25-30MPa,热压时间为40-50分钟,自然冷却,即得。
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN106007670A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-10-12 | 余清扬 | 一种低成本陶瓷材料及其制备方法 |
CN117125962A (zh) * | 2023-06-16 | 2023-11-28 | 临沂晶石陶瓷有限公司 | 一种二氧化硅陶瓷材料及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101269961A (zh) * | 2008-05-07 | 2008-09-24 | 淄博博纳科技发展有限公司 | 一种抗菌陶瓷刀具及其制法 |
CN102249722A (zh) * | 2011-05-21 | 2011-11-23 | 景德镇诺耐技术陶瓷有限公司 | 原位生成莫来石晶须增強高温陶瓷辊棒 |
CN102584313A (zh) * | 2011-12-24 | 2012-07-18 | 山东科技大学 | 原位自生莫来石晶须增强钛酸铝多孔陶瓷材料及制备方法 |
CN103804007A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-05-21 | 天津康保振特无机非金属科技有限责任公司 | 一种原位合成莫来石晶须增韧陶瓷蓄热体及其制备方法 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101269961A (zh) * | 2008-05-07 | 2008-09-24 | 淄博博纳科技发展有限公司 | 一种抗菌陶瓷刀具及其制法 |
CN102249722A (zh) * | 2011-05-21 | 2011-11-23 | 景德镇诺耐技术陶瓷有限公司 | 原位生成莫来石晶须增強高温陶瓷辊棒 |
CN102584313A (zh) * | 2011-12-24 | 2012-07-18 | 山东科技大学 | 原位自生莫来石晶须增强钛酸铝多孔陶瓷材料及制备方法 |
CN103804007A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-05-21 | 天津康保振特无机非金属科技有限责任公司 | 一种原位合成莫来石晶须增韧陶瓷蓄热体及其制备方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106007670A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-10-12 | 余清扬 | 一种低成本陶瓷材料及其制备方法 |
CN117125962A (zh) * | 2023-06-16 | 2023-11-28 | 临沂晶石陶瓷有限公司 | 一种二氧化硅陶瓷材料及其制备方法 |
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