專利名稱：原位生長(zhǎng)碳化鈦晶須增韌氧化鋁基陶瓷刀具材料粉末及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到復(fù)相陶瓷粉末及其制備工藝，尤其是一種用于制備高性能原位生長(zhǎng)碳化鈦晶須增韌氧化鋁基陶瓷刀具材料粉末及其制備工藝。
背景技術(shù)：
結(jié)構(gòu)陶瓷材料具有高硬度、高耐磨性、高化學(xué)穩(wěn)定性和耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，但是陶瓷材料所固有的脆性限制了它的應(yīng)用。適量添加具有較高彈性模量的晶須能夠大大提高陶瓷材料的斷裂韌性和抗彎強(qiáng)度。傳統(tǒng)工藝制備晶須增韌陶瓷刀具材料粉末一般采用外部添加適量晶須和機(jī)械混合的方式。傳統(tǒng)制備工藝存在工藝復(fù)雜、晶須易團(tuán)聚、晶須價(jià)格昂貴、污染環(huán)境以及危害人體健康等缺點(diǎn)。本制備工藝可保證，晶須在生長(zhǎng)的同時(shí)，隨先驅(qū)體粉末均勻分布在基體粉末中，因此可以克服傳統(tǒng)制備工藝的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為制備力學(xué)性能優(yōu)良的原位生長(zhǎng)晶須增韌氧化鋁基陶瓷刀具材料提供一種高品質(zhì)、低價(jià)格的復(fù)相陶瓷粉末及其制備工藝，用以替代傳統(tǒng)外部添加晶須增韌陶瓷刀具材料粉末及其制備工藝，從而簡(jiǎn)化工藝、提高品質(zhì)、降低成本和減少環(huán)境污染等。
本發(fā)明的基本構(gòu)思是以α-Al2O3顆粒為基體，加入能夠原位生成晶須的先驅(qū)體復(fù)合粉末，然后在合適的生長(zhǎng)溫度和保溫時(shí)間下，合成具有一定碳化鈦晶須體積含量的氧化鋁基復(fù)相陶瓷粉末，作為制備高性能晶須增韌陶瓷刀具材料的原料。
原位生長(zhǎng)碳化鈦晶須增韌氧化鋁基陶瓷刀具材料粉末，由能夠生成碳化鈦晶須的先驅(qū)體粉末和α-Al2O3組成，材料成分為(重量比％)TiO228.7％-46.2％；C 12.9％-20.8％；Ni1.1％-1.7％；NaCl 7.0％-33.0％；Al2O3余量。
原位生長(zhǎng)碳化鈦晶須增韌氧化鋁基陶瓷材料復(fù)相粉末的制備工藝為將按比例配制的能夠生成碳化鈦晶須的先驅(qū)體復(fù)合粉末加無水乙醇于缸式球磨機(jī)中用不銹鋼球混合24小時(shí)，混勻后將此混合料放入真空干燥箱中干燥，干燥后用100目篩篩選，再與α-Al2O3顆粒按比例混合均勻后，裝入石墨容器中，在氬氣氣氛保護(hù)和1300℃-1600℃的溫度條件下，保溫90min-180min合成。
生成后的碳化鈦(主要由晶須組成并混雜少量顆粒)在氧化鋁基復(fù)相陶瓷粉末中的重量含量為30％-80％。
本發(fā)明構(gòu)思新穎，通過直接在氧化鋁基體中生長(zhǎng)具有高彈模量、能夠大幅度提高氧化鋁基陶瓷刀具材料斷裂韌性和抗彎強(qiáng)度的碳化鈦晶須，使晶須能隨先驅(qū)體粉末在基體粉末中的均勻分布，從而簡(jiǎn)化工藝、提高品質(zhì)、降低成本和減輕環(huán)境污染等。
(四)實(shí)施例按實(shí)施例附表中所列的組成成份配制的先驅(qū)體復(fù)合粉末，加無水乙醇于缸式球磨機(jī)中用不銹鋼球混合24小時(shí)，混勻后將此混合料放入真空干燥箱中干燥，干燥后用100目篩篩選，再與α-Al2O3顆粒按比例混合均勻后，裝入石墨容器中，蓋上鉆有小孔，均勻分布，孔徑2-5mm，總面積占蓋面積的5％-50％，在氬氣氣氛保護(hù)下，升溫至實(shí)施例附表中所列的溫度，保溫90min后，即可得到預(yù)定碳化鈦體積含量的Al2O3基復(fù)相陶瓷粉末，其中碳化鈦主要由晶須組成并混雜少量顆粒。
實(shí)施例附表
*注合成粉末中的TiC主要由晶須組成，并混雜少量顆粒。
權(quán)利要求
1.原位生長(zhǎng)碳化鈦晶須增韌氧化鋁基陶瓷刀具材料粉末，由能夠生成碳化鈦晶須的先驅(qū)體粉末和α-Al2O3組成，其特征為材料成分為(重量比％)TiO228.7％-46.2％；C 12.9％-20.8％；Ni 1.1％-1.7％；NaCl 7.0％-33.0％；Al2O3余量。
2.制備權(quán)利要求1所述的原位生長(zhǎng)碳化鈦晶須增韌氧化鋁基陶瓷刀具材料粉末的制備工藝，其特征為將按比例配制的能夠生成碳化鈦晶須的先驅(qū)體復(fù)合粉末加無水乙醇于缸式球磨機(jī)中用不銹鋼球混合24小時(shí)，混勻后將此混合料放入真空干燥箱中干燥，干燥后用100目篩篩選，再與α-Al2O3顆粒按比例混合均勻后，裝入石墨容器中，在氬氣氣氛保護(hù)和1300℃-1600℃的溫度條件下，保溫90min-180min合成。
全文摘要
本發(fā)明涉及到復(fù)相陶瓷粉末及其制備工藝，尤其是一種用于制備高性能原位生長(zhǎng)碳化鈦晶須增韌氧化鋁基陶瓷刀具材料粉末及其制備工藝。其材料成分為(重量比％)TiO
文檔編號(hào)C04B35/81GK101058503SQ20061004381
公開日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2006年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月17日
發(fā)明者黃傳真, 劉炳強(qiáng), 劉含蓮, 劉戰(zhàn)強(qiáng), 艾興 申請(qǐng)人:山東大學(xué)