本發(fā)明涉及一種陶瓷劈刀材料及其制備方法,具體涉及一種用于焊接的陶瓷劈刀材料及其制備方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的用于焊接的劈刀材料一般都為zta材料氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷,在氧化鋁中摻雜了氧化鋯,使得材料的微觀結(jié)構(gòu)均勻而致密,使用該材料制成的劈刀具有較好的抗化學腐蝕性和耐磨性。
但是使用zta材料制作的陶瓷劈刀,硬度相對較小,密度相對較小,材料孔隙率較大,當使用銅作為焊線時,由于銅的硬度比較大,在焊接時需要使用較大的超聲波能量,而在焊接時劈刀端面會受到較大的剪切應(yīng)力,結(jié)晶粒子較易脫落,增大劈刀端面的磨損程度,從而縮短其使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供一種硬度高、密度大、平均粒徑小、氣孔率小的陶瓷劈刀材料及其制備方法。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種陶瓷劈刀材料,包含以下重量百分含量的組分:
基體陶瓷65~92.99%,輔助陶瓷0.1~30%,添加劑0.1~30%;
其中,基體陶瓷為氧化鋁、氧化鋯中的至少一種;輔助陶瓷為氧化鋯、氧化鉻、氧化鉺、五氧化二鈮、氧化鋅、氧化鐵、氧化鈦、氧化鈣、氧化鎂、碳化硅、氧化鍶、氧化鋇、氮化硅和碳化鎢中的至少一種。
基體陶瓷在陶瓷劈刀材料中重量百分含量為65~92.99%時,燒結(jié)后的晶相較致密,得到的材料硬度和斷裂韌性較好。當基體陶瓷的含量高于92.99%時,不利于燒結(jié)體晶粒大小的控制,燒結(jié)后的晶相相對來說不致密,而且最終得到的材料硬度和斷裂韌性都較差。輔助陶瓷具有促進燒結(jié)的作用。氧化鋯和碳化硅可以增加材料的韌性;氧化鉻、氧化鋅、氮化硅、碳化鎢、氧化鋇等可以使材料晶相更致密,使材料更耐磨。
作為本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的優(yōu)選實施方式,包含以下重量百分含量的組分:所述基體陶瓷75~90%,輔助陶瓷6~23%,添加劑2~4%。
當陶瓷劈刀材料采用上述重量百分含量組分時,基體陶瓷材料可以保證材料本身的高硬度、耐磨耐腐蝕性等性能,輔助陶瓷可以促進材料燒結(jié),使得燒結(jié)后的平均粒徑較小,晶相致密,材料更耐磨,硬度和使用壽命等都能到達到最佳效果。
作為本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的優(yōu)選實施方式,所述基體陶瓷為氧化鋁或者氧化鋁與氧化鋯的混合物,在氧化鋁與氧化鋯的混合物中,氧化鋁和氧化鋯的質(zhì)量比為15~18:2~5。
相對于氧化鋁,氧化鋯的斷裂韌性更強,不易產(chǎn)生開裂,更耐強堿腐蝕。而氧化鋁和氧化鋯的組合,相對于單獨使用氧化鋁來說,材料的韌性更強,不易產(chǎn)生開裂,對單獨使用氧化鋯來說,材料的硬度更高,更耐磨。尤其是,當基體陶瓷中氧化鋁和氧化鋯的質(zhì)量比為15~18:2~5時,材料的韌性更強、硬度更高、耐磨性更強。
作為本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的優(yōu)選實施方式,所述輔助陶瓷為氧化鋯、氧化鉻、氧化鉺、五氧化二鈮、氧化鋅、氧化鐵、碳化硅、氮化硅和碳化鎢中的至少一種;優(yōu)選地,所述輔助陶瓷為氧化鋯、碳化硅、氧化鉻、氧化鋅、氮化硅和碳化鎢中的至少一種。當輔助陶瓷為氧化鋯、碳化硅、氧化鉻、氧化鋅、氮化硅和碳化鎢中的至少一種時,所得材料的韌性的更強、硬度更高、耐磨性更強。
作為本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的優(yōu)選實施方式,所述添加劑為粘結(jié)劑、增塑劑和分散劑中的至少一種;
作為本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的優(yōu)選實施方式,粘結(jié)劑為聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯縮丁醛、丙烯酸樹脂、甲基纖維素、乙基纖維素、硝化纖維酯、聚氨酯樹脂和酚醛樹脂中的至少一種;
增塑劑為檸檬酸酯、二辛酯和聚乙二醇中的至少一種;
分散劑為卵磷脂、磷酸酯類分散劑、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯和魚油中的至少一種。
另外,本發(fā)明的另一目的在于提供了一種采用上述陶瓷劈刀材料制備而成的陶瓷劈刀。
采用本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料制備而成的陶瓷劈刀硬度較高,密度較大,平均粒徑小,韌性好,使用過程中其結(jié)晶粒子不易脫落,具有出色的耐磨性能。
本發(fā)明的再一目的在于提供了一種工藝簡單、便于實現(xiàn)的上述所述陶瓷劈刀材料的制備方法,為實現(xiàn)此目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種陶瓷劈刀材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將基體陶瓷的粉末分散于溶劑中,并加入輔助陶瓷的粉末、添加劑,進行球磨,得到產(chǎn)物漿料;
(2)將步驟(1)得到的產(chǎn)物漿料進行干燥造粒,得到所述陶瓷劈刀材料。
作為本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的優(yōu)選實施方式,所述基體陶瓷的粉末的制備方法包括以下步驟:
(a)將基體陶瓷金屬的鹽溶液與絡(luò)合劑混合后攪拌,得到基體陶瓷絡(luò)合物溶液;
(b)向步驟(a)所得混合物溶液中加入強堿溶液,攪拌得到基體陶瓷前驅(qū)體沉淀后進行洗滌;
(c)干燥步驟(b)洗滌后的基體陶瓷前驅(qū)體沉淀,得到基體陶瓷前驅(qū)體;
(d)焙燒步驟(c)所得基體陶瓷前驅(qū)體,得到基體陶瓷的粉末。
作為本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的優(yōu)選實施方式,所述球磨時間為0.5~24h。
作為本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的優(yōu)選實施方式,所述絡(luò)合劑為氨水、乙二胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺四甲叉膦酸鈉、二乙烯三胺五甲叉膦酸鹽和胺三甲叉膦酸鹽中的至少一種。
所述基體陶瓷金屬鹽為硝酸金屬鹽、氯化金屬鹽和硫酸金屬鹽中的至少一種。
所述強堿溶液為na2co3、naoh、nh4oh、koh和尿素中的至少一種。
所述溶劑為水、甲苯、異丙醇和乙醇中的至少一種。
本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提供了一種陶瓷劈刀材料及其制備方法,采用本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料成瓷后具有硬度較高,密度較大,平均粒徑較小,韌性較好等優(yōu)異的性能,,并且在使用過程中其結(jié)晶粒子不易脫落,有出色的耐磨性能。本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的制備工藝簡單,易于工業(yè)化批量生產(chǎn)。
具體實施方式
為更好的說明本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點,下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1
本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的一種實施例,本實施例所述陶瓷劈刀材料,包含以下重量百分含量的組分:
基體陶瓷65%,輔助陶瓷30%,添加劑5%;
其中,基體陶瓷為氧化鋁,輔助陶瓷為氧化鉻,添加劑中粘結(jié)劑為聚氯乙烯,增塑劑為二辛酯,分散劑為卵磷脂。
本實施例所述陶瓷劈刀材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將基體陶瓷金屬的鹽溶液與絡(luò)合劑混合后攪拌,得到基體陶瓷絡(luò)合物溶液;
(2)向步驟(1)所得混合物溶液中加入強堿溶液,攪拌得到基體陶瓷前驅(qū)體沉淀后進行洗滌;
(3)干燥步驟(2)洗滌后的基體陶瓷前驅(qū)體沉淀,得到基體陶瓷前驅(qū)體;
(4)焙燒步驟(3)所得基體陶瓷前驅(qū)體,得到基體陶瓷的粉末;
(5)將步驟(4)得到的基體陶瓷的粉末分散于溶劑中,并加入輔助陶瓷的粉末、添加劑,球磨12h,得到產(chǎn)物漿料;
(6)將步驟(5)得到的產(chǎn)物漿料進行干燥造粒,得到所述陶瓷劈刀材料;
其中:絡(luò)合劑為氨水;基體陶瓷金屬鹽為硝酸金屬鹽;所述步驟(2)中強堿溶液為na2co3;所述步驟(5)中溶劑為甲苯。
實施例2
本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的一種實施例,本實施例所述陶瓷劈刀材料,包含以下重量百分含量的組分:
基體陶瓷92.99%,輔助陶瓷0.1%,添加劑6.91%;
其中,基體陶瓷為氧化鋁,輔助陶瓷為氧化鐵,添加劑中粘結(jié)劑為聚乙烯縮丁醛,增塑劑為二辛酯,分散劑為磷酸酯類分散劑。
本實施例所述陶瓷劈刀材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將基體陶瓷金屬的鹽溶液與絡(luò)合劑混合后攪拌,得到基體陶瓷絡(luò)合物溶液;
(2)向步驟(1)所得混合物溶液中加入強堿溶液,攪拌得到基體陶瓷前驅(qū)體沉淀后進行洗滌;
(3)干燥步驟(2)洗滌后的基體陶瓷前驅(qū)體沉淀,得到基體陶瓷前驅(qū)體;
(4)焙燒步驟(3)所得基體陶瓷前驅(qū)體,得到基體陶瓷的粉末;
(5)將步驟(4)得到的基體陶瓷的粉末分散于溶劑中,并加入輔助陶瓷的粉末、添加劑,球磨12h,得到產(chǎn)物漿料;
(6)將步驟(5)得到的產(chǎn)物漿料進行干燥造粒,得到所述陶瓷劈刀材料;
其中:絡(luò)合劑為乙二胺;基體陶瓷金屬鹽為氯化金屬鹽;所述步驟(2)中強堿溶液為naoh;所述步驟(5)中溶劑為水。
實施例3
本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的一種實施例,本實施例所述陶瓷劈刀材料,包含以下重量百分含量的組分:
基體陶瓷89.9%,輔助陶瓷10%,添加劑0.1%;
其中,基體陶瓷為氧化鋁和氧化鋯的混合物,氧化鋁和氧化鋯的質(zhì)量比為5:1,輔助陶瓷為氧化鉺,添加劑中粘結(jié)劑為聚氯乙烯,增塑劑為二辛酯,分散劑為卵磷脂。
本實施例所述陶瓷劈刀材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將基體陶瓷金屬的鹽溶液與絡(luò)合劑混合后攪拌,得到基體陶瓷絡(luò)合物溶液;
(2)向步驟(1)所得混合物溶液中加入強堿溶液,攪拌得到基體陶瓷前驅(qū)體沉淀后進行洗滌;
(3)干燥步驟(2)洗滌后的基體陶瓷前驅(qū)體沉淀,得到基體陶瓷前驅(qū)體;
(4)焙燒步驟(3)所得基體陶瓷前驅(qū)體,得到基體陶瓷的粉末;
(5)將步驟(4)得到的基體陶瓷的粉末分散于溶劑中,并加入輔助陶瓷的粉末、添加劑,球磨12h,得到產(chǎn)物漿料;
(6)將步驟(5)得到的產(chǎn)物漿料進行干燥造粒,得到所述陶瓷劈刀材料;
其中:絡(luò)合劑為氨水;基體陶瓷金屬鹽為硝酸金屬鹽;所述步驟(2)中強堿溶液為nh4oh;所述步驟(5)中溶劑為異丙醇。
實施例4
本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的一種實施例,本實施例所述陶瓷劈刀材料,包含以下重量百分含量的組分:
基體陶瓷69%,輔助陶瓷1%,添加劑30%;
其中,基體陶瓷為氧化鋁,輔助陶瓷為氧化鎂,添加劑中粘結(jié)劑為丙烯酸樹脂,增塑劑為二辛酯,分散劑為聚乙二醇。
本實施例所述陶瓷劈刀材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將基體陶瓷金屬的鹽溶液與絡(luò)合劑混合后攪拌,得到基體陶瓷絡(luò)合物溶液;
(2)向步驟(1)所得混合物溶液中加入強堿溶液,攪拌得到基體陶瓷前驅(qū)體沉淀后進行洗滌;
(3)干燥步驟(2)洗滌后的基體陶瓷前驅(qū)體沉淀,得到基體陶瓷前驅(qū)體;
(4)焙燒步驟(3)所得基體陶瓷前驅(qū)體,得到基體陶瓷的粉末;
(5)將步驟(4)得到的基體陶瓷的粉末分散于溶劑中,并加入輔助陶瓷的粉末、添加劑,球磨12h,得到產(chǎn)物漿料;
(6)將步驟(5)得到的產(chǎn)物漿料進行干燥造粒,得到所述陶瓷劈刀材料;
其中:絡(luò)合劑為三乙醇胺;基體陶瓷金屬鹽為硫酸金屬鹽;所述步驟(2)中強堿溶液為koh;所述步驟(5)中溶劑為乙醇。
實施例5
本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的一種實施例,本實施例所述陶瓷劈刀材料,包含以下重量百分含量的組分:
基體陶瓷90%,輔助陶瓷5%,添加劑5%;
其中,基體陶瓷為氧化鋁和氧化鋯的混合物,氧化鋁和氧化鋯的質(zhì)量比為18:5,輔助陶瓷為氧化鈣,添加劑中粘結(jié)劑為丙烯酸樹脂,增塑劑為檸檬酸酯,分散劑為聚甲基丙烯酸甲酯。
本實施例所述陶瓷劈刀材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將基體陶瓷金屬的鹽溶液與絡(luò)合劑混合后攪拌,得到基體陶瓷絡(luò)合物溶液;
(2)向步驟(1)所得混合物溶液中加入強堿溶液,攪拌得到基體陶瓷前驅(qū)體沉淀后進行洗滌;
(3)干燥步驟(2)洗滌后的基體陶瓷前驅(qū)體沉淀,得到基體陶瓷前驅(qū)體;
(4)焙燒步驟(3)所得基體陶瓷前驅(qū)體,得到基體陶瓷的粉末;
(5)將步驟(4)得到的基體陶瓷的粉末分散于溶劑中,并加入輔助陶瓷的粉末、添加劑,球磨12h,得到產(chǎn)物漿料;
(6)將步驟(5)得到的產(chǎn)物漿料進行干燥造粒,得到所述陶瓷劈刀材料;
其中:絡(luò)合劑為三乙醇胺;基體陶瓷金屬鹽為硝酸金屬鹽;所述步驟(2)中強堿溶液為尿素;所述步驟(5)中溶劑為異丙醇。
實施例6
本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的一種實施例,本實施例所述陶瓷劈刀材料,包含以下重量百分含量的組分:
基體陶瓷88%,輔助陶瓷3%,添加劑9%;
其中,基體陶瓷為氧化鋁;輔助陶瓷為氧化鋅和氧化鈦的混合物,氧化鋅和氧化鈦的質(zhì)量比為1:1;添加劑中粘結(jié)劑為甲基纖維素,增塑劑為二辛酯,分散劑為聚乙二醇。
本實施例所述陶瓷劈刀材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將基體陶瓷金屬的鹽溶液與絡(luò)合劑混合后攪拌,得到基體陶瓷絡(luò)合物溶液;
(2)向步驟(1)所得混合物溶液中加入強堿溶液,攪拌得到基體陶瓷前驅(qū)體沉淀后進行洗滌;
(3)干燥步驟(2)洗滌后的基體陶瓷前驅(qū)體沉淀,得到基體陶瓷前驅(qū)體;
(4)焙燒步驟(3)所得基體陶瓷前驅(qū)體,得到基體陶瓷的粉末;
(5)將步驟(4)得到的基體陶瓷的粉末分散于溶劑中,并加入輔助陶瓷的粉末、添加劑,球磨12h,得到產(chǎn)物漿料;
(6)將步驟(5)得到的產(chǎn)物漿料進行干燥造粒,得到所述陶瓷劈刀材料;
其中:絡(luò)合劑為乙二胺四甲叉膦酸鈉、二乙烯三胺五甲叉膦酸鹽和胺三甲叉膦酸鹽中的至少一種;所述基體陶瓷金屬鹽為硝酸金屬鹽;所述步驟(2)中強堿溶液為koh;所述步驟(5)中溶劑為水。
實施例7
本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的一種實施例,本實施例所述陶瓷劈刀材料,包含以下重量百分含量的組分:
基體陶瓷75%,輔助陶瓷23%,添加劑2%;
其中,基體陶瓷為氧化鋁和氧化鋯的混合物,氧化鋁和氧化鋯的質(zhì)量比為15:2;輔助陶瓷為氧化鐵和碳化硅的混合物,氧化鐵和碳化硅的質(zhì)量比為1:2;添加劑中粘結(jié)劑為聚氨酯樹脂,增塑劑為二辛酯,分散劑為魚油。
本實施例所述陶瓷劈刀材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將基體陶瓷金屬的鹽溶液與絡(luò)合劑混合后攪拌,得到基體陶瓷絡(luò)合物溶液;
(2)向步驟(1)所得混合物溶液中加入強堿溶液,攪拌得到基體陶瓷前驅(qū)體沉淀后進行洗滌;
(3)干燥步驟(2)洗滌后的基體陶瓷前驅(qū)體沉淀,得到基體陶瓷前驅(qū)體;
(4)焙燒步驟(3)所得基體陶瓷前驅(qū)體,得到基體陶瓷的粉末;
(5)將步驟(4)得到的基體陶瓷的粉末分散于溶劑中,并加入輔助陶瓷的粉末、添加劑,球磨12h,得到產(chǎn)物漿料;
(6)將步驟(5)得到的產(chǎn)物漿料進行干燥造粒,得到所述陶瓷劈刀材料;
其中:絡(luò)合劑為二乙烯三胺五甲叉膦酸鹽;基體陶瓷金屬鹽為氯化金屬鹽;所述步驟(2)中強堿溶液為na2co3;所述步驟(5)中溶劑為異丙醇。
實施例8
本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的一種實施例,本實施例所述陶瓷劈刀材料,包含以下重量百分含量的組分:
基體陶瓷90%,輔助陶瓷6%,添加劑4%;
其中,基體陶瓷為氧化鋁;輔助陶瓷為氮化硅和碳化鎢的混合物,氮化硅和碳化鎢的質(zhì)量比為2:1;添加劑中粘結(jié)劑為硝化纖維酯,增塑劑為二辛酯,分散劑為磷酸酯類分散劑。
本實施例所述陶瓷劈刀材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將基體陶瓷金屬的鹽溶液與絡(luò)合劑混合后攪拌,得到基體陶瓷絡(luò)合物溶液;
(2)向步驟(1)所得混合物溶液中加入強堿溶液,攪拌得到基體陶瓷前驅(qū)體沉淀后進行洗滌;
(3)干燥步驟(2)洗滌后的基體陶瓷前驅(qū)體沉淀,得到基體陶瓷前驅(qū)體;
(4)焙燒步驟(3)所得基體陶瓷前驅(qū)體,得到基體陶瓷的粉末;
(5)將步驟(4)得到的基體陶瓷的粉末分散于溶劑中,并加入輔助陶瓷的粉末、添加劑,球磨12h,得到產(chǎn)物漿料;
(6)將步驟(5)得到的產(chǎn)物漿料進行干燥造粒,得到所述陶瓷劈刀材料;
其中:絡(luò)合劑為二乙烯三胺五甲叉膦酸鹽;基體陶瓷金屬鹽為氯化金屬鹽;所述步驟(2)中強堿溶液為na2co3;所述步驟(5)中溶劑為異丙醇。
實施例9
本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的一種實施例,本實施例所述陶瓷劈刀材料,包含以下重量百分含量的組分:
基體陶瓷89%,輔助陶瓷3%,添加劑8%;
其中,基體陶瓷為氧化鋁;輔助陶瓷為碳化鎢;添加劑中粘結(jié)劑為聚乙烯縮丁醛,增塑劑為二辛酯,分散劑為磷酸酯類分散劑。
本實施例所述陶瓷劈刀材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將基體陶瓷金屬的鹽溶液與絡(luò)合劑混合后攪拌,得到基體陶瓷絡(luò)合物溶液;
(2)向步驟(1)所得混合物溶液中加入強堿溶液,攪拌得到基體陶瓷前驅(qū)體沉淀后進行洗滌;
(3)干燥步驟(2)洗滌后的基體陶瓷前驅(qū)體沉淀,得到基體陶瓷前驅(qū)體;
(4)焙燒步驟(3)所得基體陶瓷前驅(qū)體,得到基體陶瓷的粉末;
(5)將步驟(4)得到的基體陶瓷的粉末分散于溶劑中,并加入輔助陶瓷的粉末、添加劑,球磨12h,得到產(chǎn)物漿料;
(6)將步驟(5)得到的產(chǎn)物漿料進行干燥造粒,得到所述陶瓷劈刀材料;
其中:絡(luò)合劑為二乙烯三胺五甲叉膦酸鹽;基體陶瓷金屬鹽為氯化金屬鹽;所述步驟(2)中強堿溶液為na2co3;所述步驟(5)中溶劑為異丙醇。
實施例10
本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的一種實施例,本實施例所述陶瓷劈刀材料,包含以下重量百分含量的組分:
基體陶瓷80%,輔助陶瓷18%,添加劑2%;
其中,基體陶瓷為氧化鋁;輔助陶瓷為氧化鋯和氧化鉻的混合物,氧化鋯和氧化鉻的重量比為1:1;添加劑中粘結(jié)劑為聚乙烯縮丁醛,增塑劑為二辛酯,分散劑為磷酸酯類分散劑。
本實施例所述陶瓷劈刀材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將基體陶瓷金屬的鹽溶液與絡(luò)合劑混合后攪拌,得到基體陶瓷絡(luò)合物溶液;
(2)向步驟(1)所得混合物溶液中加入強堿溶液,攪拌得到基體陶瓷前驅(qū)體沉淀后進行洗滌;
(3)干燥步驟(2)洗滌后的基體陶瓷前驅(qū)體沉淀,得到基體陶瓷前驅(qū)體;
(4)焙燒步驟(3)所得基體陶瓷前驅(qū)體,得到基體陶瓷的粉末;
(5)將步驟(4)得到的基體陶瓷的粉末分散于溶劑中,并加入輔助陶瓷的粉末、添加劑,球磨12h,得到產(chǎn)物漿料;
(6)將步驟(5)得到的產(chǎn)物漿料進行干燥造粒,得到所述陶瓷劈刀材料;
其中:絡(luò)合劑為二乙烯三胺五甲叉膦酸鹽;基體陶瓷金屬鹽為氯化金屬鹽;所述步驟(2)中強堿溶液為na2co3;所述步驟(5)中溶劑為異丙醇。
實施例11
本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的一種實施例,本實施例所述陶瓷劈刀材料,包含以下重量百分含量的組分:
基體陶瓷90%,輔助陶瓷3%,添加劑7%;
其中,基體陶瓷為氧化鋁;輔助陶瓷為氧化鉻;添加劑中粘結(jié)劑為聚乙烯縮丁醛,增塑劑為二辛酯,分散劑為磷酸酯類分散劑。
本實施例所述陶瓷劈刀材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將基體陶瓷金屬的鹽溶液與絡(luò)合劑混合后攪拌,得到基體陶瓷絡(luò)合物溶液;
(2)向步驟(1)所得混合物溶液中加入強堿溶液,攪拌得到基體陶瓷前驅(qū)體沉淀后進行洗滌;
(3)干燥步驟(2)洗滌后的基體陶瓷前驅(qū)體沉淀,得到基體陶瓷前驅(qū)體;
(4)焙燒步驟(3)所得基體陶瓷前驅(qū)體,得到基體陶瓷的粉末;
(5)將步驟(4)得到的基體陶瓷的粉末分散于溶劑中,并加入輔助陶瓷的粉末、添加劑,球磨12h,得到產(chǎn)物漿料;
(6)將步驟(5)得到的產(chǎn)物漿料進行干燥造粒,得到所述陶瓷劈刀材料;
其中:絡(luò)合劑為二乙烯三胺五甲叉膦酸鹽;基體陶瓷金屬鹽為氯化金屬鹽;所述步驟(2)中強堿溶液為na2co3;所述步驟(5)中溶劑為異丙醇。
實施例12
本發(fā)明所述陶瓷劈刀材料的一種實施例,本實施例所述陶瓷劈刀材料,包含以下重量百分含量的組分:
基體陶瓷89%,輔助陶瓷4%,添加劑7%;
其中,基體陶瓷為氧化鋁和氧化鋯的混合物,氧化鋁和氧化鋯的質(zhì)量比為6:1;輔助陶瓷為氧化鉻;添加劑中粘結(jié)劑為聚乙烯縮丁醛,增塑劑為二辛酯,分散劑為磷酸酯類分散劑。
本實施例所述陶瓷劈刀材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將基體陶瓷金屬的鹽溶液與絡(luò)合劑混合后攪拌,得到基體陶瓷絡(luò)合物溶液;
(2)向步驟(1)所得混合物溶液中加入強堿溶液,攪拌得到基體陶瓷前驅(qū)體沉淀后進行洗滌;
(3)干燥步驟(2)洗滌后的基體陶瓷前驅(qū)體沉淀,得到基體陶瓷前驅(qū)體;
(4)焙燒步驟(3)所得基體陶瓷前驅(qū)體,得到基體陶瓷的粉末;
(5)將步驟(4)得到的基體陶瓷的粉末分散于溶劑中,并加入輔助陶瓷的粉末、添加劑,球磨12h,得到產(chǎn)物漿料;
(6)將步驟(5)得到的產(chǎn)物漿料進行干燥造粒,得到所述陶瓷劈刀材料;
其中:絡(luò)合劑為二乙烯三胺五甲叉膦酸鹽;基體陶瓷金屬鹽為氯化金屬鹽;所述步驟(2)中強堿溶液為na2co3;所述步驟(5)中溶劑為異丙醇。
對比例
此對比例為市場上現(xiàn)有的陶瓷劈刀材料zta,本對比例所述陶瓷劈刀材料,包含以下重量百分含量的組分:
氧化鋁85%,氧化鋯15%。
本對比例所述陶瓷劈刀材料的制備方法為:先制備氧化鋁和氧化鋯的充分分散的單相穩(wěn)定懸浮液,再將兩種懸浮液通過合理的絮凝條件使其均勻混合,過濾、干燥造粒,得到所述陶瓷劈刀材料。
實施例13
測試現(xiàn)有材料與實施例1~12所述陶瓷劈刀材料的硬度、平均粒徑和密度,測試結(jié)果如表1所示。
表1實施例1~12和對比例所述陶瓷劈刀材料的性能測試結(jié)果
從表1可以看出,實施例1~12的陶瓷劈刀材料,由于輔助陶瓷劈刀材料的摻入使得燒結(jié)后劈刀硬度較高,致密化程度高,平均粒徑變小,韌性好,使用過程中其結(jié)晶粒子不易脫落,有出色的耐磨性能。其中實施例12的硬度和致密度最大,平均粒徑最小,耐磨性最佳。
最后所應(yīng)當說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明保護范圍的限制,盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。