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文檔簡介
1、本文針對目前層狀復合陶瓷刀具材料素坯制備方法存在制備效率低、層厚難以控制等問題,提出霧化-噴覆液膜-干燥法制備層狀復合陶瓷刀具材料素坯新工藝,運用霧化-噴覆液膜-干燥法制備了層狀Al2O3/WC復合陶瓷刀具材料素坯,并研究了其制備機理;采用熱壓燒結工藝,研制成功了新型層狀Al2O3/WC復合陶瓷刀具材料,并對其相關性能以及微觀形貌進行了系統研究。
依據陶瓷刀具材料的設計原則,確定了陶瓷相為Al2O3和WC,金屬相為Ni,并分析
2、了其潤濕性和化學物理相容性。運用霧化-噴覆液膜-干燥法制備了層狀Al2O3/WC陶瓷刀具材料素坯,研究了Al2O3、WC納米粉末與無水乙醇的配比對霧化效果和干燥時間的影響、干燥溫度對干燥時間的影響,并分析了不同干燥溫度下素坯材料層表面形貌。結果表明:當Al2O3、WC粉末與無水乙醇的配比為1:25及干燥溫度為90℃時,可高效制備出高質量的陶瓷材料素坯。
為了提高燒結后陶瓷材料的致密度,本研究采用真空熱壓燒結技術對材料素坯進行了
3、燒結。依據燒結致密化機理確定了燒結壓力,結合材料的特性,確定了燒結溫度的范圍和保溫時間。在陶瓷刀具材料力學測試方面,依據國家相關標準對其力學性能進行了測試;與此同時,對材料的微觀組織進行了分析。主要研究了素坯在燒結壓力為30MPa、保溫時間為20min下,燒結溫度分別為1600℃、1650℃、1700℃、1750℃時,新型層狀Al2O3/WC復合陶瓷刀具材料的相對密度、抗彎強度、維氏硬度、斷裂韌度、摩擦磨損性能及微觀組織。研究表明:隨著
4、燒結溫度的升高,層狀Al2O3/WC陶瓷刀具材料的致密化效果越來越好,1750℃燒結溫度下相對密度最大,可以達到97.22%,但是燒結溫度對其影響效果并不是特別明顯;隨著燒結溫度的升高,抗彎強度先增大后減小,1650℃時抗彎強度最好,可以達到469.46MPa;隨著燒結溫度的升高,維氏硬度隨之增大,在1750℃下維氏硬度最好,可以達到17.02GPa;隨著燒結溫度的升高,斷裂韌度隨之增大,在1750℃下斷裂韌度最好,可以達到4.13MP
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