[发明专利]一种模具用陶瓷材料

说明书

本发明公开了一种模具用陶瓷材料，其按质量份数计包括以下组分：氧化锆：10‑13份、氧化钙：15‑18份、氧化镁：8‑10份、碳化硅微粉：15‑20份、膨润土：18‑20份、碳化钛纳米粉体：1‑2份、铬酸钡：6‑8份、三氧化二铋：3‑4份、硫酸钡：4‑6份、方解石粉：8‑10份、助剂：3‑5份；本发明具有良好的耐磨性，延长使用寿命。

技术领域

本发明属于模具材料技术领域，具体涉及一种模具用陶瓷材料。

背景技术

传统的合金钢模具材料都为纯金属合金材料，随着加工工业不断发展，对模具的质量要求也越来越高，有些企业为了追求利润最大化，用陶瓷材料制备模具，但是现有陶瓷材料模具存在着使用寿命比较短，耐磨性能差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模具用陶瓷材料，能够具有良好的耐磨性，延长使用寿命。

本发明为了实现上述目的，提供技术方案是：一种模具用陶瓷材料，其按质量份数计包括以下组分：氧化锆：20-35份、氧化钙：15-18份、氧化镁：8-10份、碳化硅微粉：15-20份、膨润土：18-20份、碳化钛纳米粉体：1-2份、铬酸钡：6-8份、三氧化二铋：3-4份、硫酸钡：4-6份、方解石粉：8-10份、助剂：3-5份；

其中助剂按质量份数计包括以下组分：硅烷偶联剂:2-4份、稳定剂：2-3份、粘结剂：4-5份。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的其按质量份数计包括以下组分：氧化锆：27份、氧化钙：15份、氧化镁：8份、碳化硅微粉：17份、膨润土：18份、碳化钛纳米粉体：1份、铬酸钡：6份、三氧化二铋：3份、硫酸钡：4份、方解石粉：8份、助剂：4份；

其中助剂按质量份数计包括以下组分：硅烷偶联剂:3份、稳定剂：2份、粘结剂：4份。

前述的其按质量份数计包括以下组分：氧化锆：33份、氧化钙：17份、氧化镁：9份、碳化硅微粉：19份、膨润土：20份、碳化钛纳米粉体：2份、铬酸钡：7份、三氧化二铋：4份、硫酸钡：5份、方解石粉：9份、助剂：5份；

其中助剂按质量份数计包括以下组分：硅烷偶联剂:4份、稳定剂：3份、粘结剂：5份。

本发明提供一种模具用陶瓷材料制备方法，具体包括以下步骤：

步骤一：将上述除助剂的其他配料送至球磨机中进行研磨，研磨后过筛60-80目；

步骤二：将研磨好的浆料灌入浆料桶中，然后加入硅烷偶联剂、稳定剂和粘结剂到混料桶中，以350-400r/min的转速搅拌3-5h，确保浆料混合均匀；

步骤三：然后将上述混合均匀的浆料注入到成型模具中，该模具由模框和模芯两部分组成，在模框内部及模芯内外表面喷涂一层脱模剂，然后通过注入口将浆料注入到模框与模芯的间距中及其模芯内，得到毛坯；

步骤四：将成型后的坯体放入干燥箱中干燥 3-5h，控制干燥温度为50-55℃ ，制得具有一定强度的毛坯；

步骤五：将干燥后的毛坯放入烧结炉中进行烧结，烧结温度为：1150-1220℃，烧结工艺时间在20-24h；

步骤六：采用风冷和空冷方式将烧结好的模具进行降温，先通过风冷以15-20℃/s速率将其温度降至250-280℃；然后空冷至75-82℃；

步骤七：在模具的内外表面喷涂一层由氮化硅粉、硅溶胶和去离子水按照一定比例混合的浆料，喷涂流量控制在80-90ml/10s；

步骤八：将喷涂好步骤七所配制的浆料后的模具，放置烘干箱中，烘干温度为60-68℃，时间为10-15min。