[发明专利]一种多层复合陶瓷刀具

说明书

[技术领域]

本发明涉及一种刀具技术领域，具体是一种多层复合陶瓷刀具。

[背景技术]

现有的氧化铝陶瓷刀具：刀具材料中采用纯AL₂O₃陶瓷及以AL₂O₃为主且添加少量其他元素的陶瓷材料，如MgO、NiO、SiO₂、TiO₂和Cr₂O₃等。这些添加物有利于加强AL₂O₃抗弯强度。该种陶瓷刀具的室温硬度与高温硬度都高于硬质合金材料，尤其可以克服一般高速钢刀具及硬质合金切削刀刃易出现的变形及塌陷缺点。此外，AL₂O₃陶瓷刀具的抗氧化、抗粘接性及化学惰性较好。

陶瓷刀具有一个致命缺点，脆性大，这极大地限制了陶瓷刀具优良性能的发挥，限制其在实际中的应用。

[发明内容]

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高韧性和较强抗破坏性的多层复合陶瓷刀具。

为实现上述目的，设计一种多层复合陶瓷刀具，其特征在于所述的多层复合陶瓷刀具上层为纳米铥锆陶瓷粉体层，中间层为AL₂O₃复合材料层，下层为纳米铥锆陶瓷粉体层。

所述的纳米铥锆陶瓷粉体层其组分及质量百分比含量为：氧化铥7％～38％，氧化锆62％～93％，呈致密的球形结构。

所述的AL₂O₃复合材料层其组分及质量百分比含量为：AL₂O₃55％，TiC5％，MO粉20％，Ni粉20％，所述的MO粉和Ni粉平均颗粒小于2微米，纯度大于99％。

本发明与现有技术相比，结构简单、新颖，抗氧化能力强、化学性能稳定，耐磨性强，外层纳米铥锆陶瓷粉体层强度大，中间层为AL₂O₃复合材料层增加刀具韧性及抗破坏力。

[附图说明]

图1为本发明的结构示意图；

图1中1为上层，2为中间层，3为下层

[具体实施方式]

以下结合实施例对本发明作进一步说明。本发明的生产技术对本专业的人来说是容易实施的。

所述的多层复合陶瓷刀具上层为纳米铥锆陶瓷粉体层，中间层为AL₂O₃复合材料层，下层为纳米铥锆陶瓷粉体层。

所述的纳米铥锆陶瓷粉体层其组分及质量百分比含量为：氧化铥7％～38％，氧化锆62％～93％，呈致密的球形结构。

纳米铥锆陶瓷粉体层制备方法如下：

步骤一，在聚丙烯材质的计量罐中将氧氯化锆溶解于水中，然后加热到60℃～80℃，随后加入氧化铥，直到氧化铥完全溶解，再加入尿素，搅拌，直到尿素完全溶解；

步骤二，将步骤一中的溶液通过一根PVC塑料管道加入到压力反应釜中，设计压力为6.5Mpa，设计温度为300℃，再加入丙烯酸酯；

步骤三，反应完成后取出胶体，通过高速离心机，以转速16000转/分钟的速度洗涤，反复洗涤3-5次，直到用1mol/l硝酸银溶液检测，无氯离子为止。

步骤四，将步骤四中的胶体糊状物通过隔膜泵打入高速球磨设备中，并加入分散剂聚乙二醇20000，球磨2-3小时。

步骤五，将球磨后的浆料送入喷雾造粒机中进行造粒，进口温度在200-250℃之间，出料口温度在100-150℃之间。

所述的AL₂O₃复合材料层其组分及质量百分比含量为：AL₂O₃55％，TiC5％，MO粉20％，Ni粉20％，所述的MO粉和Ni粉平均颗粒小于2微米，纯度大于99％。