[发明专利]一种机床用耐磨耐高温复合涂层材料及其制备方法

说明书

一种机床用耐磨耐高温复合涂层材料及其制备方法，涉及陶瓷材料领域，材料以二氧化硅为基料，由以下质量份数的各个组分构成：（1）二氧化硅；（2）纳米金属氧化物：包括纳米氧化锡、纳米氧化锌、纳米氧化钛和纳米氧化镁；（3）碳化钽；（4）立方氮化硼；（5）硅酸铝纤维；（6）稀土氧化物。陶瓷材料的制备方法，步骤如下：（1）称量；（2）研磨；（3）球磨；（4）煅烧；（5）冷却。本发明提供的机床用耐磨耐高温复合涂层材料具有高强度、高硬度和高韧性的特点，同时具有较好的高温耐受性和材料清洁性，可用于高强度陶瓷或精细陶瓷的加工，或作为辅助材料或填料用于其他对强度和韧度有高要求的材料。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，特别涉及一种具有较高硬度、强度和耐高温的机床用耐磨耐高温复合涂层材料及其制备方法。

背景技术

在机械加工领域，机床等加工工具在加工工件时，受到工件本身飞溅的碎屑会溅到加工工件表面，这些碎屑不规则且尖锐，会侵蚀加工工具的表面，高温等环境下，加工工具表面发生腐蚀现象，从而影响加工工具的加工精度和使用寿命，对机械加工造成不利影响，因此，对于加工工具进行表面涂层处理可以有效克服这一问题。

近年来，涂层材料发展迅速，尤其是陶瓷涂层材料，受到广泛关注，不同于传统的涂料涂层，涂料涂层的强度和耐磨性在机械加工领域差强人意，较之陶瓷涂层涂料均不甚理想。传统的陶瓷材料具有较大的脆性，不利用陶瓷材料的进一步加工，也导致陶瓷材料在诸多领域的性能性略显不足。纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径，纳米机床用耐高温金属涂层材料是一种通过化学反应而形成耐高温陶瓷涂层的材料。利用纳米技术开发的纳米陶瓷材料是利用纳米粉体对现有陶瓷进行改性，通过往陶瓷中加入或生成纳米级颗粒、晶须、晶片纤维等，使晶粒、晶界以及他们之间的结合都达到纳米水平，使材料的强度、韧性和超塑性大幅度提高。它克服了工程陶瓷的许多不足，并对材料的力学、电学、热学、磁光学等性能产生重要影响。

发明内容

本发明解决的技术问题：针对现有技术的不足，克服现有技术的不足，本发明提供一种机床用耐磨耐高温复合涂层材料及其制备方法。

本发明的技术方案：一种机床用耐磨耐高温复合涂层材料，由以下质量份数的各个组分构成：

（1）二氧化硅25-48份；

（2）硼酸钠11-17份；

（3）方解石5-14份；

（4）碳化铬9-15份；

（5）石膏粉18-30份；

（6）氧化锡3-10份；

（7）氧化铝13-18份；

（8）氧化铬4-9份。

一种机床用耐磨耐高温复合涂层材料的制备方法，制备步骤如下：

（1）称量：准确称取各个组分；

（2）研磨：将各个组分混合在一起进行研磨分散，研磨0.5h小时后加入酒精，再研磨0.5小时后烘干；

（3）球磨：将步骤（2）得到的混合物放入球磨机中进行球磨，混合均匀后烘干；

（4）煅烧：将步骤（3）得到的混合物放入模具，进行高温煅烧；

（5）冷却：煅烧结束之后，随炉冷却至室温，取出，研磨分散后，即得到机床用耐磨耐高温复合涂层材料。

作为优选，将步骤（4）中高温煅烧的温度为800℃-1350℃。

作为优选，将步骤（4）中高温煅烧的压力为4.5-7.5GPa。

作为优选，将步骤（4）中高温煅烧的时间为1.5-4.5h。