[发明专利]一种纳米氧化锆材料餐刀制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种餐刀制造工艺，具体为一种纳米氧化锆材料餐刀制作工艺。

背景技术

我们正处在一个纳米科技快速创新发展的时期，纳米陶瓷粉末及新材料由于韧性的大大提高，在刀具方面的应用显示其无比的优越性和广阔的市场空间。远古时代的人们常用石材和铜合金作为刀具材料，之后，刀具材料主要经历了工具钢、高速钢和硬质合金等三个发展阶段。近年来，高速钢和硬质合金仍是很普遍的两种刀具材料，但硬质合金仍不能满足现代高硬度工件材料的超精密加工的要求，并且耗费大量的钨和钴等资源。

目前，陶瓷材料餐刀的制备工艺主要采用热压铸法（蜡料浆—热压铸成形—修坯—排蜡—高温烧结），等静压法（喷雾造粉粒—冷等静压—预烧—加工成形—高温烧结）和水基料浆凝胶注模法等几种工艺。热压铸法的劣势在于工艺排蜡过程易造成刀具变形开裂并产生大量废气污染；坯体质量不保，同时在同样烧结温度下瓷体密度较低。等静压工艺可使用亚微米级超细氧化锆粉通过喷雾造粒后进行冷等静压成形，生产的瓷体质量好，烧结后密度可达6g/cm³以上，但坯体需要二次加工，等静压成形预烧后还需经机械加工最终成形，机械加工坯体过程中会产生大量的粉尘污染，生产效率低。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种纳米氧化锆材料餐刀制作工艺，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种纳米氧化锆材料餐刀制作工艺包括，选择高纯氧化锆纳米粉末，确定复合成形剂，干粉模压,冷等静压，高温烧结。所述高纯氧化锆纳米粉末粒径为100nm以下。

所述复合成形剂为高分子树脂，成型剂的安全脱除技术选用低真空低温催化脱脂技术。

所述干粉模压的工艺，为在300吨的液压机上，在160MPa～200MPa压力压制下，相对密度控制在2.8～3.0g/cm³。

所述冷等静压采用30s的180MPa压力。

所述高温烧工艺为在1400℃-1450℃烧结3.5h-5h。

有益效果：

本发明采用氧化锆的纳米粉末，粉末的纳米效应降低了它的烧结温度并提高烧结后的材料力学性能。

配制了特种复合成形剂，与原料粉末进行喷雾造粒，使纳米陶瓷粉末的压制性大为改善。

采用先进的快速低真空催化脱胶技术，改善大而薄的刀坯的微粒纹缺陷，且极大地缩短了排胶时间，降低了生产成本。

特种复合成形剂的配制及其低真空催化脱胶技术，获得高致密性及均匀性的陶瓷刀。

通过采用纳米粉末降低烧结的温度，细化陶瓷材料晶粒，提高了材料的韧性和质量，同时达到提高生产效率，降低生产成本的目的，获得高致密性高强度的陶瓷刀坯。

附图说明

图1为本发明的最佳工艺流程。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种纳米氧化锆材料餐刀制作工艺包括,选择高纯氧化锆纳米粉末，确定复合成形剂，干粉模压,冷等静压，高温烧结，所述高纯氧化锆纳米粉末粒径为100nm以下。

所述复合成形剂为高分子树脂，成型剂的安全脱除技术选用低真空低温催化脱脂技术。

所述干粉模压的工艺，为将做好的磨具放在300吨的液压机上，在160MPa～200MPa压力压制下，相对密度控制在2.8～3.0g/cm³。

所述冷等静压采用30s的180MPa压力。

所述高温烧工艺为在1400℃-1450℃烧结3.5h-5h。

一种纳米氧化锆材料餐刀制作工艺如图1所示。选择高纯氧化锆纳米粉末，确定高分子纤维特种复合成形剂的配方，混料，纳米粉末经过特殊造粒技后，进行干粉模压后冷等静压二次致密净成形后，把所得生坯进行高温烧结，熟坯经过磨削开刃抛光等后加工工序，就可以装柄检验和包装入库了。

氧化锆陶瓷的生产要求高纯、分散性能好、粒子超细、粒度分布窄的粉体。在粉末冶金工艺中，根据热力学动力学原理及扩散原理，粉末粒度越小，烧结性能越好，烧结温度比粒径大的粉末的烧结温度低，降低生产的能耗

成本。用国内外不同粒径氧化锆粉末进行对比实验，结果如表1所示：