陶瓷刀具的制备方法技术领域
本发明涉及一种陶瓷刀具的制备方法。
背景技术
与别的刀具材料相比,陶瓷刀具最显著的缺点就是断裂韧性不足,抗弯曲强度和
抗热冲击性能较差,当切削温度发生变化时,容易产生裂纹。作为评价其抗破损能力的重要
指标之一,陶瓷需要通过适当的手段提高其硬度、抗弯强度及断裂韧性,而在进行民用的陶
瓷刀具用品时,陶瓷刀具和餐具的其它形式很容易崩裂,缺角,陶瓷刀具材料的断裂韧性更
为重要。
发明内容
本发明设计开发了一种陶瓷刀具的制备方法,制得的陶瓷刀具的强度更高,不易
断裂。
本发明提供的技术方案为:
一种陶瓷刀具的制备方法,包括:
步骤(1)将粉体原料进行预压成型,粉体原料由按质量份数计的以下组分组成:氧
化锆92~95份,氧化钇5~6份,稀土氧化物4~6份;
步骤(2)将预压成型得到的产品进行低温热处理,低温热处理的温度为1000~
1100℃;
步骤(3)将低温热处理得到的产品进行热压振动烧结,热压振动烧结的温度从
1100℃上升至1700℃,升温速率为30~50℃/h,压力为80~100MPa。
优选的是,所述的陶瓷刀具的制备方法中,所述步骤(1)中,粉体原料由按质量份
数计的以下组分组成:氧化锆95份,氧化钇6份,稀土氧化物6份。
优选的是,所述的陶瓷刀具的制备方法中,所述低温热处理的温度为1100℃。
优选的是,所述的陶瓷刀具的制备方法中,所述步骤(3)中,升温速率为35℃/h,压
力为100MPa。
优选的是,所述的陶瓷刀具的制备方法,还包括:步骤(4)将热压振动烧结得到的
产品进行打磨。
本发明所述的陶瓷刀具的制备方法所制得的陶瓷刀具的强度更高,不易断裂。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据
以实施。
本发明提供一种陶瓷刀具的制备方法,包括:
步骤(1)将粉体原料进行预压成型,粉体原料由按质量份数计的以下组分组成:氧
化锆92~95份,氧化钇5~6份,稀土氧化物4~6份。
步骤(2)将预压成型得到的产品进行低温热处理,低温热处理的温度为1000~
1100℃。
步骤(3)将低温热处理得到的产品进行热压振动烧结,热压振动烧结的温度从
1100℃上升至1700℃,升温速率为30~50℃/h,压力为80~100MPa。
本发明中,在热压振动烧结过程中采用阶梯式升温方式,且温度的起始点与低温
热处理的温度接近,甚至一致。这有助于促使物料在微观层面逐渐达到平衡,从而使最终制
得的陶瓷刀具的内部结构中各组分的界面之间分布更均匀;另外,在热压的后半阶段,逐渐
升温的过程更有利于物料内的气孔的收缩。本发明所制得的陶瓷刀具的强度高,韧性强,其
硬度可以达到14.8GPa,断裂韧性可以达到15以上,抗弯强度可以达到2094MPa。
优选的是,所述的陶瓷刀具的制备方法中,所述步骤(1)中,粉体原料由按质量份
数计的以下组分组成:氧化锆95份,氧化钇6份,稀土氧化物6份。
优选的是,所述的陶瓷刀具的制备方法中,所述低温热处理的温度为1100℃。
优选的是,所述的陶瓷刀具的制备方法中,所述步骤(3)中,升温速率为35℃/h,压
力为100MPa。
优选的是,所述的陶瓷刀具的制备方法,还包括:步骤(4)将热压振动烧结得到的
产品进行打磨。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列
运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地
实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限
于特定的细节。