一種用蛇紋石尾礦制備的陶瓷刀具材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及陶瓷材料技術領域，更具體地說是一種用蛇紋石尾礦制備的陶瓷刀具 材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 在工業界，金屬加工用切削刀具是一種非常重要的產品。常用刀具材料分為以下 幾類：（1)高速鋼材料；（2)硬質合金材料；（3)陶瓷刀具材料；(4)超硬刀具材料。陶瓷材 料以其優異的耐熱性、耐磨性和化學穩定性成為目前一種最有前途的高速切削刀具材料， 在生產中有廣泛的應用前景。在高速切削領域和切削難加工材料方面扮演著越來越重要的 角色。
[0003] 我國是蛇紋石礦資源大國，已探明的儲量超過5億噸。蛇紋巖在開采過程中產生 大量碎礦石，粒度< 2~3cm的尾礦約占開采礦石量的1/3至1/2。據統計資料，每年被拋 棄的粉礦就約有10萬噸。這些粉礦含有豐富的氧化鎂、二氧化鋯、氧化鐵、氧化鈣，是很有 利用價值的礦物資源。
[0004] 本發明利用蛇紋石尾礦制備陶瓷刀具材料，可以對蛇紋石尾礦進行資源化利用， 具有重要的經濟效益和社會效益。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是為了彌補現有技術的不足，提供一種用蛇紋石尾礦制備的陶瓷刀 具材料及其制備方法。
[0006] 本發明的目的是通過以下技術方案實現的： 一種用蛇紋石尾礦制備的陶瓷刀具材料，由以下重量份原料制成：蛇紋石尾礦70-80、二氧化錯8_12、銀粉2_3、白剛玉4_6、偏錯酸|丐2_3、鐵研!土5_7、氧化被3_5、聚乙二醇4_6、 腐植酸鉀0. 4-0. 8、醋酸1-2、六偏磷酸鈉1-2、藻酸丙二醇酯2-3、甲基纖維素2-3、納米微晶 纖維素2-3、助劑7-8 ; 所述的助劑由以下重量份原料制成：氮化硅8-12、碳化鈮8-10、硼化鉻12-15、火山灰 6-8、蝦殼粉2-4、白玉石粉1-2、海泥2-3、三乙醇胺1-2、油酸鈉1-2、植物油4-6 ;制備方法 為：(a)將氮化硅、碳化鈮、硼化鉻、火山灰、蝦殼粉、白玉石粉、海泥在520-540°C下煅燒3-4 小時，取出，冷卻，放入10-12%鹽酸溶液中浸泡2-3小時，再放入10-12%氫氧化鈉溶液中 浸泡1-2小時，取出，用純凈水洗凈，烘干研成粉末；(b)將步驟（a)中所得粉末與三乙醇 胺、油酸鈉、植物油以及適量的乙醇混合攪拌30-40分鐘即得。
[0007] -種用蛇紋石尾礦制備的陶瓷刀具材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將二氧化鋯、鎳粉、偏鋁酸鈣、鐵礬土、甲基纖維素、納米微晶纖維素、氧化鈹混合， 球磨，過250目篩，得到顆粒； (2) 將蛇紋石尾礦、白剛玉混合，研磨40-60分鐘，得到顆粒； (3) 將前兩步得到的顆粒混合，加入腐植酸鉀、六偏磷酸鈉、藻酸丙二醇酯，混合成泥 狀，送入球磨機中球磨2-3個小時，干燥，送入煅燒爐中，在830-870°C下煅燒1-2小時，取出 粉碎，過200目篩，得到顆粒； (4)將第（3)步得到的顆粒與其他剩余成分混合，攪拌均勻，球磨2-3小時，在 90-100°C下烘干，過40目篩，在1580-1640°C下熱壓，熱壓壓力為20-30MPa，熱壓時間為1-2 小時，即得。
[0008] 本發明的優點在于： 本發明的主要原料蛇紋石尾礦具有耐熱、抗腐蝕、耐磨、隔熱、隔音、較好的工藝特性等 優點，加上化學性質穩定的二氧化鋯、白剛玉、偏鋁酸鈣、鐵礬土氧化鈹等成份，制備出的陶 瓷刀具材料耐熱性能好，耐腐蝕性強，強度好，使用壽命長，具有重要的經濟效益和社會效 益。
【具體實施方式】
[0009] 實施例1 一種用蛇紋石尾礦制備的陶瓷刀具材料，由以下重量（kg)原料制成：蛇紋石尾礦70、 二氧化鋯8、鎳粉2、白剛玉4、偏鋁酸鈣2、鐵礬土 5、氧化鈹3、聚乙二醇4、腐植酸鉀0. 4、醋 酸1、六偏磷酸鈉1、藻酸丙二醇酯2、甲基纖維素2、納米微晶纖維素2、助劑7 ; 所述的助劑由以下重量（kg)原料制成：氮化硅8、碳化鈮8、硼化鉻12、火山灰6、蝦殼 粉2、白玉石粉1、海泥2、三乙醇胺1、油酸鈉1、植物油4 ;制備方法為：（a)將氮化娃、碳化 鈮、硼化鉻、火山灰、蝦殼粉、白玉石粉、海泥在520 °C下煅燒3小時，取出，冷卻，放入10 %鹽 酸溶液中浸泡2小時，再放入10%氫氧化鈉溶液中浸泡1小時，取出，用純凈水洗凈，烘干研 成粉末；(b)將步驟（a)中所得粉末與三乙醇胺、油酸鈉、植物油以及適量的乙醇混合攪拌 30分鐘即得。
[0010] -種用蛇紋石尾礦制備的陶瓷刀具材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將二氧化鋯、鎳粉、偏鋁酸鈣、鐵礬土、甲基纖維素、納米微晶纖維素、氧化鈹混合， 球磨，過250目篩，得到顆粒； (2) 將蛇紋石尾礦、白剛玉混合，研磨40分鐘，得到顆粒； (3) 將前兩步得到的顆粒混合，加入腐植酸鉀、六偏磷酸鈉、藻酸丙二醇酯，混合成泥 狀，送入球磨機中球磨2個小時，干燥，送入煅燒爐中，在830 °C下煅燒1小時，取出粉碎，過 200目篩，得到顆粒； ⑷將第⑶步得到的顆粒與其他剩余成分混合，攪拌均勾，球磨2小時，在90°C下烘 干，過40目篩，在1580°C下熱壓，熱壓壓力為20MPa，熱壓時間為1小時，即得。
[0011] 實施例2 一種用蛇紋石尾礦制備的陶瓷刀具材料，由以下重量（kg)原料制成：蛇紋石尾礦75、二氧化鋯10、鎳粉2、白剛玉5、偏鋁酸鈣3、鐵礬土 6、氧化鈹4、聚乙二醇5、腐植酸鉀0. 6、 醋酸1、六偏磷酸鈉2、藻酸丙二醇酯2、甲基纖維素3、納米微晶纖維素2、助劑8; 所述的助劑由以下重量（kg)原料制成：氮化硅10、碳化鈮9、硼化鉻13、火山灰7、蝦殼 粉3、白玉石粉1、海泥3、三乙醇胺1、油酸鈉2、植物油5 ;制備方法為：（a)將氮化娃、碳化 鈮、硼化鉻、火山灰、蝦殼粉、白玉石粉、海泥在530 °C下煅燒3. 5小時，取出，冷卻，放入11 % 鹽酸溶液中浸泡2. 5小時，再放入11 %氫氧化鈉溶液中浸泡1. 5小時，取出，用純凈水洗凈， 烘干研成粉末；(b)將步驟（a)中所得粉末與三乙醇胺、油酸鈉、植物油以及適量的乙醇混 合攪拌35分鐘即得。
[0012] 一種用蛇紋石尾礦制備的陶瓷刀具材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將二氧化鋯、鎳粉、偏鋁酸鈣、鐵礬土、甲基纖維素、納米微晶纖維素、氧化鈹混合， 球磨，過250目篩，得到顆粒； (2) 將蛇紋石尾礦、白剛玉混合，研磨50分鐘，得到顆粒； (3)將前兩步得到的顆粒混合，加入腐植酸鉀、六偏磷酸鈉、藻酸丙二醇酯，混合成泥 狀，送入球磨機中球磨2. 5個小時，干燥，送入煅燒爐中，在850°C下煅燒1. 5小時，取出粉 碎，過200目篩，得到顆粒； (4) 將第（3)步得到的顆粒與其他剩余成分混合，攪拌均勻，球磨2. 5小時，在95°C下 烘干，過40目篩，在1610°C下熱壓，熱壓壓力為25MPa，熱壓時間為1. 5小時，即得。
[0013] 實施例3 一種用蛇紋石尾礦制備的陶瓷刀具材料，由以下重量（kg)原料制成：蛇紋石尾礦80、 二氧化鋯12、鎳粉3、白剛玉6、偏鋁酸鈣3、鐵礬土 7、氧化鈹5、聚乙二醇6、腐植酸鉀0. 8、 醋酸2、六偏磷酸鈉2、藻酸丙二醇酯3、甲基纖維素3、納米微晶纖維素3、助劑8 ; 所述的助劑由以下重量（kg)原料制成：氮化硅12、碳化鈮10、硼化鉻15、火山灰8、蝦 殼粉4、白玉石粉2、海泥3、三乙醇胺2、油酸鈉2、植物油6;制備方法為：(a)將氮化娃、碳 化鈮、硼化鉻、火山灰、蝦殼粉、白玉石粉、海泥在540°C下煅燒4小時，取出，冷卻，放入12% 鹽酸溶液中浸泡3小時，再放入12%氫氧化鈉溶液中浸泡2小時，取出，用純凈水洗凈，烘干 研成粉末；(b)將步驟（a)中所得粉末與三乙醇胺、油酸鈉、植物油以及適量的乙醇混合攪 拌40分鐘即得。
[0014] -種用蛇紋石尾礦制備的陶瓷刀具材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將二氧化鋯、鎳粉、偏鋁酸鈣、鐵礬土、甲基纖維素、納米微晶纖維素、氧化鈹混合， 球磨，過250目篩，得到顆粒； (2) 將蛇紋石尾礦、白剛玉混合，研磨60分鐘，得到顆粒； (3)將前兩步得到的顆粒混合，加入腐植酸鉀、六偏磷酸鈉、藻酸丙二醇酯，混合成泥 狀，送入球磨機中球磨3個小時，干燥，送入煅燒爐中，在870°C下煅燒2小時，取出粉碎，過 200目篩，得到顆粒； (4) 將第（3)步得到的顆粒與其他剩余成分混合，攪拌均勻，球磨3小時，在KKTC下烘 干，過40目篩，在164CTC下熱壓，熱壓壓力為30MPa，熱壓時間為2小時，即得。
[0015] 上述實施例1-3制得的陶瓷刀具材料的主要性能檢測結果如下表所示： 表1實施例1-3制得的陶瓷刀具材料的主要性能檢測結果
【主權項】
1. 一種用蛇紋石尾礦制備的陶瓷刀具材料，其特征在于：由以下重量份原料制成：蛇 紋石尾礦70-80、二氧化錯8_12、銀粉2_3、白剛玉4_6、偏錯酸|丐2_3、鐵研!土 5_7、氧化被 3-5、聚乙二醇4-6、腐植酸鉀0. 4-0. 8、醋酸1-2、六偏磷酸鈉1-2、藻酸丙二醇酯2-3、甲基纖 維素2-3、納米微晶纖維素2-3、助劑7-8 ; 所述的助劑由以下重量份原料制成：氮化硅8-12、碳化鈮8-10、硼化鉻12-15、火山灰 6-8、蝦殼粉2-4、白玉石粉1-2、海泥2-3、三乙醇胺1-2、油酸鈉1-2、植物油4-6 ;制備方法 為：(a)將氮化硅、碳化鈮、硼化鉻、火山灰、蝦殼粉、白玉石粉、海泥在520-540°C下煅燒3-4 小時，取出，冷卻，放入10-12%鹽酸溶液中浸泡2-3小時，再放入10-12%氫氧化鈉溶液中 浸泡1-2小時，取出，用純凈水洗凈，烘干研成粉末；(b)將步驟（a)中所得粉末與三乙醇 胺、油酸鈉、植物油以及適量的乙醇混合攪拌30-40分鐘即得。2. 根據權利要求1所述的一種用蛇紋石尾礦制備的陶瓷刀具材料的制備方法，其特征 在于包括以下步驟： (1) 將二氧化鋯、鎳粉、偏鋁酸鈣、鐵礬土、甲基纖維素、納米微晶纖維素、氧化鈹混合， 球磨，過250目篩，得到顆粒； (2) 將蛇紋石尾礦、白剛玉混合，研磨40-60分鐘，得到顆粒； (3) 將前兩步得到的顆粒混合，加入腐植酸鉀、六偏磷酸鈉、藻酸丙二醇酯，混合成泥 狀，送入球磨機中球磨2-3個小時，干燥，送入煅燒爐中，在830-870°C下煅燒1-2小時，取出 粉碎，過200目篩，得到顆粒； (4) 將第（3)步得到的顆粒與其他剩余成分混合，攪拌均勻，球磨2-3小時，在 90-100°C下烘干，過40目篩，在1580-1640°C下熱壓，熱壓壓力為20-30MPa，熱壓時間為1-2 小時，即得。
【專利摘要】本發明公開了一種用蛇紋石尾礦制備的陶瓷刀具材料及其制備方法，其由以下重量份原料制成：蛇紋石尾礦70-80、二氧化鋯8-12、鎳粉2-3、白剛玉4-6、偏鋁酸鈣2-3、鐵礬土5-7、氧化鈹3-5、聚乙二醇4-6、腐植酸鉀0.4-0.8、醋酸1-2、六偏磷酸鈉1-2、藻酸丙二醇酯2-3、甲基纖維素2-3、納米微晶纖維素2-3、助劑7-8。本發明的主要原料蛇紋石尾礦具有耐熱、抗腐蝕、耐磨、隔熱、隔音、較好的工藝特性等優點，加上化學性質穩定的二氧化鋯、白剛玉、偏鋁酸鈣、鐵礬土氧化鈹等成份，制備出的陶瓷刀具材料耐熱性能好，耐腐蝕性強，強度好，使用壽命長，具有重要的經濟效益和社會效益。
【IPC分類】C04B33/13
【公開號】CN105110762
【申請號】CN201510472247
【發明人】張煥明
【申請人】佛山藍途科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月3日