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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410630544.6 (22)申请日 2014.11.11 C04B 35/81(2006.01) C04B 35/582(2006.01) C04B 35/622(2006.01) (71)申请人 合肥皖为电气设备工程有限责任公 司 地址 230001 安徽省合肥市屯溪路 193 号工 大电子城宁国路 3 号楼 (72)发明人 朱江玲 (74)专利代理机构 安徽合肥华信知识产权代理 有限公司 34112 代理人 余成俊 (54) 发明名称 一种高耐磨性切削陶瓷及其制备方法 (57) 摘要 一种高耐磨性切削陶瓷，由下列重量份的 原。
2、料制成：铝溶胶2-3、硅溶胶1-2、氧化钛晶 须 10-14、碳 化 钽 晶 须 10-15、六 钛 酸 钾 晶 须 10-15、-Si3N4 晶须 10-14、偏铝酸钠 4-6、氮 化铝 40-45、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 的陶瓷的硬度高，尤其具有很高的抗弯强度和耐 磨性，适合制作切削工具，耐持久工作 ；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。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 (10)申请公布号 CN 10444658。
3、2 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104446582 A 1/1 页 2 1.一种高耐磨性切削陶瓷，其特征在于由下列重量份的原料制成 ：铝溶胶 2-3、硅溶胶 1-2、氧化钛晶须 10-14、碳化钽晶须 10-15、六钛酸钾晶须 10-15、-Si3N4 晶须 10-14、偏 铝酸钠4-6、氮化铝40-45、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 ：氧化镧 0.2-0.3、纳米氧化锆 0.6-0.9、三氧 化二钇 0.4-0.5、纳米氧化铝 0.3-0.5、醋酸 5-7、硝酸钇 0.3。
4、-0.5、氧氯化锆 3-3.5、1-2% 盐 酸溶液适量、水适量 ；制备方法为 ：将硝酸钇、氧氯化锆加入 24-30 重量份的水中，搅拌溶解 后滴加醋酸，磁力搅拌 4-5 个小时，加入纳米氧化锆、纳米氧化铝，继续搅拌 2-3 个小时，置 于室温下 1-2 天，再边搅拌边加入三氧化二钇、氧化镧，搅拌 2-3 个小时，在 120-130油浴 中搅拌至干燥，送入煅烧炉，在氮气氛围中，1200-1500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 100 目筛，即得。 2.根据权利要求 1 所述高耐磨性切削陶瓷的制备方法，其特征在。
5、于包括以下步骤 ： （1）将氧化钛晶须、碳化钽晶须、六钛酸钾晶须、-Si3N4 晶须混合，加入 4-5 倍重量份 的去离子水，搅拌后加热至 70-80，搅拌 10-15 分钟，再加入偏铝酸钠、铝溶胶、硅溶胶，继 续搅拌 30-40 分钟，喷雾干燥，得到颗粒，再送入煅烧炉中，在氮气氛围中，在 70 -800下 煅烧 40-50 分钟，粉碎，过 50 目筛，得到颗粒 ； （2）将氮化铝加入 0.8-1 倍重量份的乙醇，球磨至 50 目以下，干燥，得到颗粒 ； （3）将前两步得到的颗粒与除聚丙烯酸、聚乙二醇以外的其他剩余成分混合，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。
6、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。 权 利 要 求 书CN 104446582 A 1/2 页 3 一种高耐磨性切削陶瓷及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及陶瓷刀具材料领域，尤其涉及一种高耐磨性切削陶瓷及其制备方法。 背景技术 0002 目前切削钢材、铸铁、合金钢材及不锈钢材等普遍采用碳化物基的硬质合金 （WC Co、WC TiC Co）。对于某些特。
7、殊材料也采用硬度最高的金刚石及立方氮化硼 （CBN），但它们的强度比硬质合金较低，且金刚石工具不利于切削钢铁材料，因为碳质元素 的金刚石易与铁元素反应生成碳化铁，而使金刚石损耗。而陶瓷刀具对铁基等很多材料都 不起反应，对加工冷硬铸铁、司太立合金、耐热镍基合金等具有较好的性能。 0003 目前陶瓷刀具有很多优良的性能，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、高耐磨性等特点，但是这些陶瓷成本较高，种类少，还需要进一 步研究新的陶瓷材料，降低成本，同时改进陶瓷刀具的韧性、散热性、抗弯折、抗磨等使用性 能。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种高耐磨性切削陶瓷及。
8、其制备方法，该陶瓷的硬度高， 尤其具有很高的抗弯强度和耐磨性，适合制作切削工具，耐持久工作。 0005 本发明的技术方案如下 ： 一种高耐磨性切削陶瓷，其特征在于由下列重量份的原料制成 ：铝溶胶 2-3、硅溶胶 1-2、氧化钛晶须 10-14、碳化钽晶须 10-15、六钛酸钾晶须 10-15、-Si3N4 晶须 10-14、偏 铝酸钠4-6、氮化铝40-45、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 ：氧化镧 0.2-0.3、纳米氧化锆 0.6-0.9、三氧 化二钇 0.4-0.5、纳米氧化铝 0.3-0.5。
9、、醋酸 5-7、硝酸钇 0.3-0.5、氧氯化锆 3-3.5、1-2% 盐 酸溶液适量、水适量 ；制备方法为 ：将硝酸钇、氧氯化锆加入 24-30 重量份的水中，搅拌溶解 后滴加醋酸，磁力搅拌 4-5 个小时，加入纳米氧化锆、纳米氧化铝，继续搅拌 2-3 个小时，置 于室温下 1-2 天，再边搅拌边加入三氧化二钇、氧化镧，搅拌 2-3 个小时，在 120-130油浴 中搅拌至干燥，送入煅烧炉，在氮气氛围中，1200-1500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 100 目筛，即得。 0006 所述高耐磨性切削陶瓷的。
10、制备方法，其特征在于包括以下步骤 ： （1）将氧化钛晶须、碳化钽晶须、六钛酸钾晶须、-Si3N4 晶须混合，加入 4-5 倍重量份 的去离子水，搅拌后加热至 70-80，搅拌 10-15 分钟，再加入偏铝酸钠、铝溶胶、硅溶胶，继 续搅拌 30-40 分钟，喷雾干燥，得到颗粒，再送入煅烧炉中，在氮气氛围中，在 70 -800下 煅烧 40-50 分钟，粉碎，过 50 目筛，得到颗粒 ； （2）将氮化铝加入 0.8-1 倍重量份的乙醇，球磨至 50 目以下，干燥，得到颗粒 ； （3）将前两步得到的颗粒与除聚丙烯酸、聚乙二醇以外的其他剩余成分混合，取混合 说 明 书CN 104446582 A 2/。
11、2 页 4 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。 0007 本发明的有益效果 本发明的陶瓷的硬度高，尤其具有很高的抗弯强度和耐磨性，适合制作切削工具，耐持 久工作 ；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 0008 一种高耐磨性切削陶瓷，由下列重量份（公斤）的原料制成。
12、 ：铝溶胶 2.5、硅溶胶 1.5、氧化钛晶须 12、碳化钽晶须 13、六钛酸钾晶须 13、-Si3N4 晶须 12、偏铝酸钠 5、氮化 铝 43、乙醇适量、去离子水适量、聚丙烯酸 1.3、聚乙二醇 1.4、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 ：氧化镧 0.2、纳米氧化锆 0.8、三氧化 二钇 0.4、纳米氧化铝 0.4、醋酸 6、硝酸钇 0.4、氧氯化锆 3.3、1.5% 盐酸溶液适量、水适量 ； 制备方法为 ：将硝酸钇、氧氯化锆加入 27 重量份的水中，搅拌溶解后滴加醋酸，磁力搅拌 4.5个小时，加入纳米氧化锆、纳米氧化铝，继续搅拌2.5个小时，置于室温下1.。
13、5天，再边搅 拌边加入三氧化二钇、氧化镧，搅拌 2.5 个小时，在 125油浴中搅拌至干燥，送入煅烧炉， 在氮气氛围中，1400下煅烧 55 分钟，加入 2.5 倍重量份的 1.5% 盐酸溶液洗涤 3 次，水洗 至中性，烘干，粉碎，过 100 目筛，即得。 0009 所述高耐磨性切削陶瓷的制备方法，包括以下步骤 ： （1）将氧化钛晶须、碳化钽晶须、六钛酸钾晶须、-Si3N4 晶须混合，加入 4.5 倍重量份 的去离子水，搅拌后加热至 75，搅拌 13 分钟，再加入偏铝酸钠、铝溶胶、硅溶胶，继续搅拌 35 分钟，喷雾干燥，得到颗粒，再送入煅烧炉中，在氮气氛围中，在 750下煅烧 45 分钟，粉 。
14、碎，过 50 目筛，得到颗粒 ； （2）将氮化铝加入 0.9 倍重量份的乙醇，球磨至 50 目以下，干燥，得到颗粒 ； （3）将前两步得到的颗粒与除聚丙烯酸、聚乙二醇以外的其他剩余成分混合，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 1650下热压，热压压力为 28MPa，热压时 间为 45 分钟，自然冷却，即得。 0010 实验数据 ： 该实施例陶瓷的维氏硬度为 104GPa，抗弯强度为 1180MPa，断裂韧性为 16MPam 1/2 。 说 明 书CN 104446582 A 。