一种梯度纳米复合陶瓷刀具材料及其制备方法

摘要

本发明属于陶瓷材料技术领域，涉及一种梯度纳米复合陶瓷刀具材料及其制备方法。该刀具材料具有五层对称梯度层次结构，相对于中心层对称的层中组分含量相同，相对中心层对称的层的厚度也相同，梯度层厚度按第一层厚度/第二层厚度＝第二层厚度/第三层厚度＝0.4确定。其制备方法包括步骤：(1)按每层各组分的含量配料；(2)对各层中纳米颗粒进行分散；(3)将各层中其它材料与分散的纳米材料混料；(4)采用粉末分层铺填法和热压烧结工艺，在真空环境中烧结。本发明提高了材料的抗弯强度和断裂韧性，而Ti(C，N)的梯度分层分布，使得刀具材料的力学性能呈梯度阶梯变化，有效的缓解刀具表面残余热应力。

主权项

一种梯度纳米复合陶瓷刀具材料，具有对称梯度层次结构，其特征是：层数为五层，相对于中心层对称的层中组分含量相同，相对中心层对称的层的厚度也相同；第一层和第五层的组分按体积百分比均为53.25％～57％的微米Si3N4、17.75％～19％的纳米Si3N4、7％～10％的纳米Al2O3、3％～5％的微米AlN、10％的微米TiCN和4％的微米Y2O3，第二层和第四层的组分按体积百分比均为57.75％的微米Si3N4、19.25％的纳米Si3N4、15％的微米TiCN、3.2％的微米Al2O3和4.8％的微米Y2O3，第三层的组分按体积百分比为54％的微米Si3N4、18％的纳米Si3N4、20％的微米TiCN、3.2％的微米Al2O3和4.8％的微米Y2O3。