[发明专利]一种添加纳米包覆型固体润滑剂的Al2

权利要求书

1.一种添加纳米包覆型固体润滑剂的Al₂O₃/Ti(C,N)纳米基陶瓷刀具，其特征在于：由以下组分组成：

纳米CaF₂@Al₂O₃粉体5％，MgO 0.5％，Ti(C,N)23.4％，余量为Al₂O₃，％为体积百分数；Ti(C,N)中碳氮比按重量比为1～3:1；所述A1₂O₃为α相A1₂O₃；

所述刀具的制备方法为：按比例进行原料称取，将聚乙烯吡咯烷酮加入到无水乙醇中，超声分散并机械搅拌20～30min，加入纳米CaF₂@Al₂O₃粉体，继续超声分散并机械搅拌60～120min，得到分散液；将聚乙二醇加入到无水乙醇中，超声分散并机械搅拌20～30min，加入A1₂O₃粉体，继续超声分散并机械搅拌20～30min，得到A1₂O₃分散液；将聚乙二醇加入到无水乙醇中，超声分散并机械搅拌20～30min，待其完全溶解；加入MgO粉体，超声分散并机械搅拌10～20min得到含烧结助剂MgO的分散液；将聚乙二醇加入到无水乙醇中，超声分散并机械搅拌20～30min，待其完全溶解；加入Ti(C,N)粉体，超声分散并机械搅拌10～30min得到Ti(C,N)分散液；将所有的分散液混合，超声分散并机械搅拌40～60min，得到混合粉体的复相悬浮液，以球料质量比10：1称取硬质合金球，与混合均匀的复相悬浮液一同倒入球磨罐中，充入氮气作为保护气体，连续球磨48h；将球磨后得到的复相悬浮液置于真空干燥箱中90℃温度下真空干燥36h以上；经过过筛和密封保存：干燥后的粉料经200目筛子过筛，密封保存；称取适量过筛后的复合粉料装入石墨模具，用千斤顶进行预压后得到盘状坯体，预压时间为25min；将冷压成型后的石墨模具放入石墨套筒，在真空热压烧结炉中进行热压烧结，烧结温度为1620℃，保温时间15min，升温速度15℃/min，热压压力30MPa；

CaF₂@Al₂O₃粉体的制备方法，包括如下步骤：

1)将聚乙烯吡咯烷酮与乙醇混合，并在搅拌条件下加入二甲苯，混合均匀后，分为两份，分别为B溶液和C溶液；

2)将纳米氟化钙粉体搅拌条件下加入到B溶液中，分散均匀，得到B’溶液；并将硝酸铝加入到所述C溶液中，混合均匀，得到C’溶液；

3)将所述B’溶液和C’溶液混合后，向其中缓慢加入氨水与乙醇的混合液，至溶液的pH值为7～12，持续搅拌至反应结束，将所得产物静置陈化，将固体产物离心分离后，加热脱水，制得氧化铝包覆氟化钙的纳米复合材料；

其中，Ti(C,N)的平均粒径为50～100nm；A1₂O₃的平均粒径为100～200nm；MgO的平均粒径为0.1～0.5μm；纳米CaF₂@Al₂O₃粉体的平均直径为40～100nm。