[发明专利]一种添加氧化铝包覆石墨烯的自润滑陶瓷刀具材料

摘要

本发明公开了一种添加氧化铝包覆石墨烯的自润滑陶瓷刀具材料，将氧化铝包覆石墨烯添加至由微米氧化铝、纳米氧化铝、微米氮化硅、微米氧化钇等粉体材料混合制成的陶瓷刀具材料中，采用真空热压烧结的工艺制备出自润滑陶瓷刀具材料。该刀具材料既具有较高的硬度、断裂韧性、抗弯强度和良好的热传导性能，同时具有较好的自润滑能力。切削时，该刀具材料能够在刀具表面形成连续的润滑膜，从而能够实现整个生命周期内的自润滑功能。

主权项

1.一种添加氧化铝包覆石墨烯的自润滑陶瓷刀具材料，其特征在于：该陶瓷刀具材料的原料组分体积百分比为：微米氧化铝45‑65%、纳米氧化铝10‑18%、微米氮化硅18‑27%、氧化铝包覆石墨烯5‑10%、氧化钇0.5‑3%、镍0.5‑1.5%、钼0.5‑1.5%、硅0‑0.2%、锰0‑0.2%、硫0‑0.5%，磷0‑0.1%，各材料的百分比之和为100%；所述添加氧化铝包覆石墨烯的自润滑陶瓷刀具材料的制备方法，包括以下步骤：(1) 按照体积百分比分别取微米氧化铝45‑65%、纳米氧化铝10‑18%、微米氮化硅18‑27%、氧化铝包覆石墨烯5‑10%、氧化钇0.5‑3%、镍0.5‑1.5%、钼0.5‑1.5%、硅0‑0.2%、锰0‑0.2%、硫0‑0.5%，磷0‑0.1%，以无水乙醇作为分散介质，充分搅拌的同时超声分散30‑60 min配置成悬浮液；(2) 将步骤 (1) 中的悬浮液倒入球磨罐中，以无水乙醇作为介质，球磨100‑120 min；然后取出球磨液并置于真空干燥箱内，在100‑150℃温度下连续干燥24‑48 h；干燥完成后将混合粉料在氮气保护下过200目筛，得混合粉料；(3) 将步骤 (2) 中所得粉料装入石墨磨具，采用热压烧结法，在氮气保护下进行真空烧结，烧结温度为1600‑1800℃，烧结压力为30‑40 MPa，保温30‑60 min，即可制得添加氧化铝包覆石墨烯的自润滑陶瓷刀具材料。