本發明涉及一種陶瓷刀具的制備方法。
背景技術:
與別的刀具材料相比,陶瓷刀具最顯著的缺點就是斷裂韌性不足,抗彎曲強度和抗熱沖擊性能較差,當切削溫度發生變化時,容易產生裂紋。作為評價其抗破損能力的重要指標之一,陶瓷需要通過適當的手段提高其硬度、抗彎強度及斷裂韌性,而在進行民用的陶瓷刀具用品時,陶瓷刀具和餐具的其它形式很容易崩裂,缺角,陶瓷刀具材料的斷裂韌性更為重要。
技術實現要素:
本發明設計開發了一種陶瓷刀具的制備方法,制得的陶瓷刀具的強度更高,不易斷裂。
本發明提供的技術方案為:
一種陶瓷刀具的制備方法,包括:
步驟(1)將粉體原料進行預壓成型,粉體原料由按質量份數計的以下組分組成:氧化鋯92~95份,氧化釔5~6份,稀土氧化物4~6份;
步驟(2)將預壓成型得到的產品進行低溫熱處理,低溫熱處理的溫度為1000~1100℃;
步驟(3)將低溫熱處理得到的產品進行熱壓振動燒結,熱壓振動燒結的溫度從1100℃上升至1700℃,升溫速率為30~50℃/h,壓力為80~100MPa。
優選的是,所述的陶瓷刀具的制備方法中,所述步驟(1)中,粉體原料由按質量份數計的以下組分組成:氧化鋯95份,氧化釔6份,稀土氧化物6份。
優選的是,所述的陶瓷刀具的制備方法中,所述低溫熱處理的溫度為1100℃。
優選的是,所述的陶瓷刀具的制備方法中,所述步驟(3)中,升溫速率為35℃/h,壓力為100MPa。
優選的是,所述的陶瓷刀具的制備方法,還包括:步驟(4)將熱壓振動燒結得到的產品進行打磨。
本發明所述的陶瓷刀具的制備方法所制得的陶瓷刀具的強度更高,不易斷裂。
具體實施方式
下面對本發明做進一步的詳細說明,以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
本發明提供一種陶瓷刀具的制備方法,包括:
步驟(1)將粉體原料進行預壓成型,粉體原料由按質量份數計的以下組分組成:氧化鋯92~95份,氧化釔5~6份,稀土氧化物4~6份。
步驟(2)將預壓成型得到的產品進行低溫熱處理,低溫熱處理的溫度為1000~1100℃。
步驟(3)將低溫熱處理得到的產品進行熱壓振動燒結,熱壓振動燒結的溫度從1100℃上升至1700℃,升溫速率為30~50℃/h,壓力為80~100MPa。
本發明中,在熱壓振動燒結過程中采用階梯式升溫方式,且溫度的起始點與低溫熱處理的溫度接近,甚至一致。這有助于促使物料在微觀層面逐漸達到平衡,從而使最終制得的陶瓷刀具的內部結構中各組分的界面之間分布更均勻;另外,在熱壓的后半階段,逐漸升溫的過程更有利于物料內的氣孔的收縮。本發明所制得的陶瓷刀具的強度高,韌性強,其硬度可以達到14.8GPa,斷裂韌性可以達到15以上,抗彎強度可以達到2094MPa。
優選的是,所述的陶瓷刀具的制備方法中,所述步驟(1)中,粉體原料由按質量份數計的以下組分組成:氧化鋯95份,氧化釔6份,稀土氧化物6份。
優選的是,所述的陶瓷刀具的制備方法中,所述低溫熱處理的溫度為1100℃。
優選的是,所述的陶瓷刀具的制備方法中,所述步驟(3)中,升溫速率為35℃/h,壓力為100MPa。
優選的是,所述的陶瓷刀具的制備方法,還包括:步驟(4)將熱壓振動燒結得到的產品進行打磨。
盡管本發明的實施方案已公開如上,但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用,它完全可以被適用于各種適合本發明的領域,對于熟悉本領域的人員而言,可容易地實現另外的修改,因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本發明并不限于特定的細節。