[发明专利]添加镍包覆六方氮化硼纳米片复合粉体的自润滑陶瓷刀具材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种添加镍包覆六方氮化硼纳米片复合粉体的自润滑陶瓷刀具材料及其制备方法。该自润滑陶瓷刀具材料是以α相氧化铝作为基体，以碳化钨钛作为增强相，添加镍包覆六方氮化硼纳米片(BNNS@Ni)复合粉体作为固体润滑剂，以氧化镁和氧化钇作为烧结助剂，经过湿法球磨混料和真空热压烧结制成。本发明还提供所述自润滑陶瓷刀具材料的制备方法。本发明提高了BNNS在陶瓷基体中的分散性，改善陶瓷材料的微观结构的均匀性，并且在烧结过程中产生液相，提高自润滑陶瓷材料的烧结致密度，还能对自润滑陶瓷刀具材料增韧补强。同时兼顾自润滑陶瓷刀具材料的力学性能和切削性能。

主权项

1.一种添加镍包覆六方氮化硼纳米片复合粉体的自润滑陶瓷刀具材料，以α相氧化铝(α‑Al₂O₃)作为基体，以碳化钨钛((W,Ti)C)作为增强相，以氧化镁(MgO)和氧化钇(Y2O3)作为烧结助剂，经过湿法球磨混料和真空热压烧结制成；其特征在于，添加镍包覆六方氮化硼纳米片(BNNS@Ni)复合粉体作为固体润滑剂；各组分的质量百分含量为：α‑Al₂O₃ 28‑50％，(W,Ti)C 46‑70％，镍包覆六方氮化硼纳米片复合粉体按BNNS的质量计0.2‑3％，MgO 0.4‑1％，Y₂O₃ 0.4‑1％；其中，所述BNNS@Ni复合粉体是以BNNS为核、Ni为壳的核‑壳结构复合粉体，所述BNNS平均片径为100‑800nm，平均片厚为1‑7nm；所述BNNS@Ni复合粉体按以下方法制备而成：将BNNS粉体分散于异丙醇中，先在敏化液中敏化，再于活化液中活化处理，得到活化的BNNS粉体，然后制成活化的BNNS悬浮液；配制化学镀液，所述化学镀液的组分为：六水硫酸镍(NiSO₄·6H₂O)15‑25g/L、二水乙二胺四乙酸二钠(Na₂C₁₀H₁₄N₂O₈·2H₂O)50‑60g/L、硫酸铵((NH₄)₂SO₄)40‑50g/L、第一份水合肼(N2H4·H2O)15‑25mL/L，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)5‑10mg/L，碘化钾(KI)0.2‑0.5mg/L，适量pH值调节剂将化学镀液pH值调节为10‑11，余量为蒸馏水；另外准备第二份相同量的水合肼15‑25mL/L备用；将活化的BNNS悬浮液加入配制的化学镀液中，先在85‑90℃下施镀5‑10min，然后加入第二份水合肼，再在50‑60℃施镀，并随时滴加pH值调节剂使化学镀液的pH值保持为10‑11；施镀完毕后进行分离、清洗，得到BNNS@Ni复合粉体。