[发明专利]具有自修复能力的自润滑陶瓷刀具及其制备方法、修复方法与应用

权利要求书

1.一种具有自修复能力的自润滑陶瓷刀具，其特征在于，按体积百分数计，包括如下组分：α-Al₂O₃ 55-64％，TiC 22-28％，TiB₂ 5-10％，h-BN@Al₂O₃ 5-10％，MgO 0.5％；所述h-BN@Al₂O₃是Al₂O₃包覆在片状纳米h-BN上形成的核壳结构。

2.一种具有自修复能力的自润滑陶瓷刀具，其特征在于，按体积百分数计，所述陶瓷刀具包括如下组分：α-Al₂O₃ 56.65-62.65，TiC 23.85-26.85％，TiB₂5-10％，h-BN@Al₂O₃ 5-10％，MgO 0.5％。

3.根据权利要求1或2所述的具有自修复能力的自润滑陶瓷刀具，其特征在于，所述α-Al₂O₃的平均粒径为0.2-1μm；TiC的平均粒径为0.5-1μm；TiB₂的平均粒径为0.5-1μm；MgO的平均粒径为0.5-2μm；h-BN@Al₂O₃的平均粒径为0.1-0.5μm。

4.权利要求1-3任一项所述的具有自修复能力的自润滑陶瓷刀具的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将α-Al₂O₃、TiC、TiB₂分别与挥发性分散介质混合，然后超声分散并搅拌，制得α-Al₂O₃悬浮液，TiC悬浮液和TiB₂悬浮液，将这三种悬浮液混合，得复相悬浮液，备用；

(2)将分散剂溶解在挥发性溶剂中，然后加入步骤(1)所述的复相悬浮液，再加入MgO，超声分散并搅拌，得到前驱体悬浮液，备用；

(3)将步骤(2)的前驱体悬浮液在保护气氛中进行球磨，然后加入h-BN@Al₂O₃悬浮液继续球磨，得球磨液；然后将该球磨液烘干，得混合粉料；

(4)将步骤(3)的混合粉料冷压成形后在真空条件下进行热压烧结。

5.根据权利要求4所述的具有自修复能力的自润滑陶瓷刀具的制备方法，其特征在于，步骤(1)、(2)中搅拌时间分别为10-20min和20-40min；

或者，步骤(2)中，所述分散剂为聚乙二醇6000、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种，其添加比例为α-Al₂O₃质量的1-5％。

6.根据权利要求4所述的具有自修复能力的自润滑陶瓷刀具的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，按照球料重量比9-15:1加入球磨球进行球磨35-45h，继续球磨的时间为3-7h；所述保护气氛包括氮气、氩气等中的任意一种；优选地，所述球磨球的材质为硬质合金YG6或YG8；

或者，步骤(3)中，所述h-BN@Al₂O₃悬浮液的制备方法为：将h-BN@Al₂O₃粉体溶解在挥发性分散介质中，然后超声分散并搅拌，即得；优选地，所述搅拌时间为5-15min；

或者，所述挥发性分散介质、挥发性溶剂均为无水乙醇。

7.根据权利要求4所述的具有自修复能力的自润滑陶瓷刀具的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述烘干温度为80-120℃，时间为12-24小时。

8.根据权利要求4-7任一项所述的具有自修复能力的自润滑陶瓷刀具的制备方法，其特征在于，骤(4)中，所述热压烧结参数为：升温速率10-20min/min，烧结温度1550-1700℃，保温时间5-20min，热压压力25-35MPa。