[发明专利]高性能陶瓷刀及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能陶瓷刀，其特征在于，按重量百分比计，该陶瓷刀由以下成分组成：ZrO₂和HfO₂的混合物  93～94wt%；Y₂O₃  5～6wt%；Al₂O₃  0.2～1wt%。

2.根据权利要求1所述的高性能陶瓷刀，其特征在于，按重量百分比计，该陶瓷刀由以下成分组成：ZrO₂和HfO₂的混合物  93wt%；Y₂O₃  6wt%；Al₂O₃  1wt%。

3.根据权利要求1所述的高性能陶瓷刀，其特征在于，按重量百分比计，该陶瓷刀由以下成分组成：ZrO₂和HfO₂的混合物  94wt%；Y₂O₃  5.5wt%；Al₂O₃  0.5wt%。

4.根据权利要求1所述的高性能陶瓷刀，其特征在于，按重量百分比计，该陶瓷刀由以下成分组成：ZrO₂和HfO₂的混合物  93.5wt%；Y₂O₃  5.5wt%；Al₂O₃  1wt%。

5.根据权利要求1至4任一项所述的高性能陶瓷刀，其特征在于，制备所述陶瓷刀的粉料的中位径和比表面积间的关系为：若中位径D50是0.15～0.25μm，则S_BET为9～11m²/g；若D50是0.5～0.8μm，则S_BET为6～10m²/g，其中S_BET表示比表面积。

6.根据权利要求5所述的高性能陶瓷刀，其特征在于，制备所述陶瓷刀的粉料的晶相组成为：单斜相30±5％，四方相+立方相70±5％。

7.一种如权利要求1所述的高性能陶瓷刀的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）制备刀坯：将原材料按要求混合均匀，利用干压成型的方法制作成刀坯；

（2）第一阶段烧结：将刀坯码放整齐放入高温炉内，烧结过程中升温速率为0.5℃/min，在1000±80℃时保温1～2h；

（3）第二阶段烧结：经过第一阶段烧结后，提高升温速率为1.5℃/min，在烧结到温度1460±80℃时保温2～4h；

（4）烧结成型：经过第二阶段烧结的保温阶段后，降温，在1000±80℃时保温1～2h，然后自然降温，即制得高性能陶瓷刀。

8.根据权利要求7所述的高性能陶瓷刀的制备方法，其特征在于，在所述步骤（4）中，控制烧结后的晶相为单斜相5±2％，四方相+立方相95±2％，在扫描电镜下观察晶粒大小控制在0.2～2μm，形貌为清晰的六边形。