[发明专利]一种氧化铝高性能复合陶瓷刀具材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化铝高性能复合陶瓷刀具材料，其特征在于，包括下列重量份的原料：

氧化铝 50～70；

碳氮化钛 15～25；

碳化钨钛 15～25。

2.如权利要求1所述的氧化铝高性能复合陶瓷刀具材料，其特征在于：所述氧化铝为0.5～1.5μm的氧化铝粉末。

3.如权利要求1所述的氧化铝高性能复合陶瓷刀具材料，其特征在于：所述碳氮化钛为0.5～1.5μm的碳氮化钛粉末。

4.如权利要求1所述的氧化铝高性能复合陶瓷刀具材料，其特征在于：所述碳化钨钛为0.5～1.5μm的碳化钨钛粉末。

5.如权利要求1至4任一权利要求所述的氧化铝高性能复合陶瓷刀具材料，其特征在于：所述氧化铝高性能复合陶瓷刀具材料抗弯强度为745～945MPa，断裂韧度为6.1～6.57MPa·m^1/2，硬度为17.3～21.21GPa。

6.一种制备1至5任一权利要求所述的氧化铝高性能复合陶瓷刀具材料的方法，其特征在于，包括步骤：

1)用无水乙醇作为介质，分别对氧化铝、碳氮化钛和碳化钨钛原料粉末进行单独球磨，球磨过程在缸式球磨机上进行，其中，将氧化铝粉末球磨65～79h以打散较大的团聚颗粒，获得更为均匀的粒径为0.5～1.5μm的粉末；碳氮化钛粉末球磨65～79h以打散较大的团聚颗粒，获得更为均匀的粒径为0.5～1.5μm的粉末；碳化钨钛粉末球磨230～250h,以减小粉末粒径至0.5～1.5μm，之后都经过真空干燥、过筛，封装以备用；

2)将50～70重量份粒径为0.5～1.5μm的氧化铝粉末、15～25重量份粒径为0.5～1.5μm的碳氮化钛粉末、15～25重量份粒径为0.5～1.5μm碳化钨钛粉末,倒入混料桶中，加入无水乙醇作为介质，在球磨机上球磨43～53h，以使各相材料混合更加均匀，再经过真空干燥、过筛，得到分散良好的复合陶瓷材料粉末料,封装以备用；

3)将混合好的复合陶瓷材料粉末装入石墨模具，在真空环境中，采用均匀加压的热压烧结工艺；从20℃开始加热到1600℃、1650℃、1700℃，升温速度为50℃/min,烧结时压力预加至4Mpa；后续根据要求压力均匀加至32MPa；保温保压阶段温度为1600℃，压力为32MPa，保温保压时间为20～30min；

并且之后随炉冷却至20℃，保温保压阶段温度为1650℃，压力为32MPa，保温保压时间为20～30min；保温保压阶段温度为1700℃，压力为32MPa，保温保压时间为20～30min；并且之后随炉冷却至室温即得所述氧化铝高性能复合陶瓷刀具材料。

7.如权利要求6所述的制备氧化铝高性能复合陶瓷刀具材料的方法，其特征在于：烧结后的复相陶瓷刀具材料的抗弯强度为745～945MPa，断裂韧度为6.1～6.57MPa·m^1/2，硬度为17.3～21.21GPa。