1.一种自润滑刀具材料的制备方法,原料组分体积百分比为:
碳化钨钛36%-41%,表面包覆氢氧化铝的氟化钙5%-15%,氧化镁2%-3%,氧化镍2%-3%,其余为氧化铝;碳化钨钛、氧化镁、氧化镍、氧化铝原料均为微米级粉末;
制备步骤如下:
(1)按比例,分别称取氧化铝、碳化钨钛,以适量无水乙醇为分散介质,充分搅拌的同时超声分散30min;分别配成氧化铝悬浮液、碳化钨钛悬浮液;将所得氧化铝悬浮液、碳化钨钛悬浮液混合,得复相悬浮液,充分搅拌的同时超声分散20-30min;
(2)将步骤(1)所得复相悬浮液倒入球磨罐中,以氮气或者氩气为保护气氛,以无水乙醇为分散介质,各组分原料总量与研磨球的料球重量比为1:10,球磨24-48h后取出备用;
(3)配制0.12-15mol/L的CaF2溶液,加入质量分数为3-4%的聚乙二醇作为表面分散剂,加入质量分数为22-26%的醋酸钠-醋酸缓冲液,超声分散搅拌均匀,加热到70-80℃,缓
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慢滴加Al 浓度为0.1-0.2mol/L的硝酸铝溶液,同时滴加氨水控制pH值为7.2-8,滴加完毕保持温度70-80℃反应30-40min,然后静置陈化,经清洗、离心、真空干燥得到表面包覆氢氧化铝的氟化钙粉末;所述CaF2溶液与所述硝酸铝溶液的体积比为1:1;
(4)按比例,称取步骤(3)所得表面包覆氢氧化铝的氟化钙粉末,加入适量无水乙醇作为分散介质,配成氟化钙悬浮液,按比例加入微米氧化镁和微米氧化镍,超声分散
20-30min,混合均匀;得混合物悬浮液;
(5).将步骤(4)所得的混合物悬浮液加入步骤(2)球磨后的复相悬浮液中,以氮气或者氩气为保护气氛,球磨12-24h;然后在100-120℃温度下连续干燥40-60h,完全干燥后在氮气或者氩气气氛中过200目筛,得混合粉料,密封备用;
(6)采用热压法烧结,在真空热压炉中将步骤(5)所得的粉料压模烧结成型。
2.根据权利要求1所述的自润滑刀具材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所用原料CaF2的粒径为3-5µm,配制0.13mol/L的CaF2溶液。
3.根据权利要求1所述的自润滑刀具材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述硝
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酸铝溶液是Al 浓度为0.15mol/L的硝酸铝溶液。
4.根据权利要求1所述的自润滑刀具材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述硝酸铝溶液的滴加速度为2-4mL/min。
5.根据权利要求1所述的自润滑刀具材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的控制pH值为7.5;反应温度为75℃。
6.根据权利要求1所述的自润滑刀具材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中的清洗是先用蒸馏水清洗2-3次,再用无水乙醇清洗2~3次。
7.根据权利要求1所述的自润滑刀具材料的制备方法,其特征在于,步骤(5)中的连续干燥是在电热真空干燥箱中进行。
8.根据权利要求1所述的自润滑刀具材料的制备方法,其特征在于,步骤(6)热压烧结方法如下:先将粉料装入石墨模具,然后进行真空热压烧结,热压烧结工艺参数为:保温温度1550-1650℃,热压压力25-35MPa,保温时间20-40min,升温速率为10-20℃/min。
9.根据权利要求1所述的自润滑刀具材料的制备方法,其特征在于,原料组分体积百分比为:氧化铝为44%-49%;碳化钨钛为36%-41%;表面包覆氢氧化铝的氟化钙的为
5%-15%;氧化镁的为2%-3%,氧化镍的体积百分比为2%-3%;各组分体积百分比之和为100%。
10.根据权利要求1所述的自润滑刀具材料的制备方法,其特征在于,原料组分体积百分比为:微米氧化铝46%,微米碳化钨钛39%,表面包覆氢氧化铝的氟化钙10%,微米氧化镁
2%,微米氧化镍3%。