專利名稱：一種自潤滑陶瓷材料刀具的制備工藝的制作方法
一種自潤滑陶瓷材料刀具的制備工藝本發(fā)明涉及一種刀具技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種自潤滑陶瓷材料刀具的制備工藝。 [背景技術(shù)]在切削加工過程中，刀具的前、后刀面不斷與切屑和工件接觸，并發(fā)生劇烈摩擦， 接觸區(qū)處于高溫、高壓狀態(tài)。發(fā)生在刀具上的摩擦與磨損會造成刀具損壞而失效，使切削無法進(jìn)行；發(fā)生在工件上的劇烈摩擦則會使加工表面質(zhì)量惡化。為減輕切削加工時的摩擦與磨損，目前普遍采用的方法是在切削加工中使用具有潤滑作用的切削液。切削液的主要作用是改善切削過程的摩擦潤滑狀態(tài)，降低切削溫度，從而延長刀具壽命、提高工件加工表面質(zhì)量.但在切削(尤其是高速切削)高溫作用下，采用切削液潤滑存在以下問題①在切削高溫作用下，切削液中的添加劑難以與刀具表面發(fā)生作用而形成接觸充分的邊界膜②隨著切削溫度的升高，切削液的粘性呈指數(shù)性下降，加上切削壓力的作用，易造成微凸體直接接觸；③高溫環(huán)境下易發(fā)生液態(tài)潤滑性能衰減.因此，對于高速切削等存在切削高溫的加工場合，傳統(tǒng)的切削液減摩潤滑方法已難以滿足加工要求。本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高硬度、高韌性的疊層陶瓷刀具。為實現(xiàn)上述目的，設(shè)計一種自潤滑陶瓷材料刀具的制備工藝，其特征在于所述的工藝步驟為(1)以水熱沉淀法制的納米銩鋯陶瓷粉體，其組分及質(zhì)量百分比含量為氧化銩7% 38%，氧化鋯62% 93%，(2)添加TiC復(fù)合后，球磨，(3)添加固體潤滑劑，固體潤滑劑顆粒陶瓷復(fù)合材料的半徑比在0. 225 ( r/R ( 0. 419，(4)球磨后混合，(5)真空干燥，(6)裝入石墨模具，(7)采用熱壓燒結(jié)工藝進(jìn)行制備，燒結(jié)溫度為1500°C -1700°C，保溫時間40分鐘。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，工藝流程簡單，自潤滑陶瓷刀具具有減摩、抗磨和潤滑功能，省去冷卻潤滑系統(tǒng)，減少設(shè)備投資，避免切削液造成的環(huán)境污染，實現(xiàn)清潔化生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本。以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的生產(chǎn)技術(shù)對本專業(yè)的人來說是容易實施的。工藝步驟為(1)以水熱沉淀法制的納米銩鋯陶瓷粉體，其組分及質(zhì)量百分比含量為氧化銩7% 38%，氧化鋯62% 93%，(2)添加TiC復(fù)合后，球磨，( 添加固體潤滑劑，固體潤滑劑顆粒陶瓷復(fù)合材料的半徑比在0. 225 ( r/R ( 0. 419，(4)球磨后混合，(5)真空干燥，(6)裝入石墨模具，(7)采用熱壓燒結(jié)工藝進(jìn)行制備，燒結(jié)溫度為 15000C -1700°C，保溫時間40分鐘。
水熱沉淀法為步驟一，在聚丙烯材質(zhì)的計量罐中將氧氯化鋯溶解于水中，然后加熱到60°C 80°C，隨后加入氧化銩，直到氧化銩完全溶解，再加入尿素，攪拌，直到尿素完全溶解；步驟二，將步驟一中的溶液通過一根PVC塑料管道加入到搪瓷反應(yīng)斧中，設(shè)計壓力為IMpa，設(shè)計溫度為150°C，再加入丙烯酸酯，進(jìn)行水熱沉淀反應(yīng)，得到&(OH)4和Tm(OH)3 混合膠體；步驟三，反應(yīng)完成后取出膠體，通過高速離心機，以轉(zhuǎn)速16000轉(zhuǎn)/分鐘的速度洗滌，反復(fù)洗滌3-5次，直到用lmol/1硝酸銀溶液檢測，無氯離子為止。步驟四，將步驟三中的膠體糊狀物通過隔膜泵打入打入噴霧干燥設(shè)備中，進(jìn)行干燥，直到將粉體中水分完全烘干。步驟五，將步驟四中烘干的粉體移入管道式旋轉(zhuǎn)煅燒爐中，使粉體平鋪在有一定傾斜角度的石英玻璃的管壁上。這樣可以最小程度的減小粉體的團聚。煅燒溫度在600°C-800°C 之間。步驟六，將煅燒后的粉體以1 1的混合比例與純水混合，并加入分散劑聚乙二醇 20000。用高速球磨機進(jìn)行球磨2-3小時。步驟九，將球磨后的漿料送入噴霧造粒機中進(jìn)行造粒，進(jìn)口溫度在200-250 V之間，出料口溫度在100-150 V之間。
權(quán)利要求
1. 一種自潤滑陶瓷材料刀具的制備工藝，其特征在于所述的工藝步驟為(1)以水熱沉淀法制的納米銩鋯陶瓷粉體，其組分及質(zhì)量百分比含量為氧化銩7% 38%，氧化鋯 62% 93%，(2)添加TiC復(fù)合后，球磨，(3)添加固體潤滑劑，固體潤滑劑顆粒陶瓷復(fù)合材料的半徑比在0. 225彡r/R彡0. 419，(4)球磨后混合，(5)真空干燥，(6)裝入石墨模具， (7)采用熱壓燒結(jié)工藝進(jìn)行制備，燒結(jié)溫度為1500°C -1700°C，保溫時間40分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種刀具技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種自潤滑陶瓷材料刀具的制備工藝，其特征在于所述的工藝步驟為(1)以水熱沉淀法制的納米銩鋯陶瓷粉體，其組分及質(zhì)量百分比含量為氧化銩7％～38％，氧化鋯62％～93％，(2)添加TiC復(fù)合后，球磨，(3)添加固體潤滑劑，固體潤滑劑顆粒陶瓷復(fù)合材料的半徑比在0.225≤r/R≤0.419，(4)球磨后混合，(5)真空干燥，(6)裝入石墨模具，(7)采用熱壓燒結(jié)工藝進(jìn)行制備，燒結(jié)溫度為1500℃-1700℃，保溫時間40分鐘。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，工藝流程簡單，自潤滑陶瓷刀具具有減摩、抗磨和潤滑功能，省去冷卻潤滑系統(tǒng)，減少設(shè)備投資，避免切削液造成的環(huán)境污染，實現(xiàn)清潔化生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號C04B35/622GK102260077SQ201010186179
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月30日
發(fā)明者陶景超 申請人:上海景文材料科技發(fā)展有限公司