成果信息
針對我國目前陶瓷刀具產(chǎn)品力學(xué)性能較差,，質(zhì)量不穩(wěn)定，無法滿足我國汽車制造,、飛機(jī)制造,、重型機(jī)械、化工設(shè)備等領(lǐng)域關(guān)鍵零,、部件加工設(shè)備數(shù)控機(jī)床要求的現(xiàn)狀,，研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代Al2O3-Ti(C,N)-TiNi、Al2O3-ZrO2等系列的刀具用納米陶瓷復(fù)合材料,。發(fā)明了以聚羧酸銨為表面活性劑制備高固相含量的Al2O3-ZrO2（Y2O3）水系懸浮體系的方法,，消除了納米粉體中的硬團(tuán)聚，解決了ZrO2（Y2O3）納米粉和Al2O3納米粉難以均勻混合的難題,，顯著提高了Al2O3-ZrO2材料的力學(xué)性能,，其抗彎曲度達(dá)到 800MPa以上，斷裂韌性達(dá)7.8 MPa m1/2,，為Al2O3陶瓷刀具材料的2.5倍,、Al2O3-TiC陶瓷刀具的1.6倍。這可有效解決陶瓷刀具在使用過程中的崩刀難題,。研制新型Al2O3-Ti(C, N)-TiNi網(wǎng)狀納米陶瓷復(fù)合材料,，納米Ti(C,N)顆粒通過組織細(xì)化顯著提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能，其三點抗彎強(qiáng)度比普通的Al2O3陶瓷刀具高400MPa以上,，比Al2O3-TiC陶瓷刀具高100 MPa以上,；TiNi合金在材料中呈三維網(wǎng)狀分布，顯著提高了復(fù)合材料的韌性（達(dá)7-13MPa）,。)
背景介紹
在現(xiàn)代化加工過程中,，提高加工效率的最有效方法是采用高速切削加工技術(shù)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展,，越來越多地采用超硬難加工材料,，以提高機(jī)器設(shè)備的使用壽命和工作性能。而陶瓷刀具則以其優(yōu)異的耐熱性,、耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性以及高硬度,，在高速切削領(lǐng)域和難加工材料方面顯示了傳統(tǒng)刀具無法比擬的優(yōu)勢。特別是近幾年來,隨著納米技術(shù)的發(fā)展,，世界各國競相在納米陶瓷刀具領(lǐng)域投入大量的人力和財力進(jìn)行研究,，用納米材料開發(fā)的刀具，其力學(xué)性能和使用性能會大大提高,，生產(chǎn)納米復(fù)合陶瓷刀具,將有巨大的市場前景,。納米復(fù)相陶瓷刀具材料的研究成功有望從根本上解決陶瓷材料的脆性問題,，比起傳統(tǒng)刀具陶瓷刀具材料，它具有更高的抗彎強(qiáng)度,、斷裂韌度等力學(xué)性能,。 )
應(yīng)用前景
高性能納米陶瓷刀具材料的Al2O3-Ti(C, N)-TiNi、Al2O3-ZrO2等高性能納米陶瓷復(fù)合材料,，具有高強(qiáng)度,、高韌性、高紅硬性等優(yōu)點,，在高性能陶瓷刀具領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景，可大大提高精度和質(zhì)量,，提高加工效率,，降低加工成本，具有廣闊的應(yīng)用前景,。)
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