Al2O3-TiN-CaF2納米復(fù)合自潤陶瓷滑刀具材料制備及其性能研究.pdf

1、納米復(fù)合陶瓷材料具有較高的抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性，可以作為高切削性能的刀具材料。本文研究制備出納米級固體潤滑劑CaF2，以亞微米級 Al2O3為基體材料，亞微米級TiN為增韌相，納米級2CaF作為固體潤滑劑添加劑，通過熱壓合燒結(jié)技術(shù)制備出 Al2O3-TiN-CaF2納米復(fù)合自潤滑陶瓷刀具，并對其標(biāo)準(zhǔn)試樣的力學(xué)性能及摩擦磨損特性進(jìn)行了測試。主要研究內(nèi)容包括：
　　1在研究復(fù)合陶瓷材料用增韌材料物理化學(xué)特性基礎(chǔ)，選用適合產(chǎn)生融合和磨損切

2、削的TiN作為Al2O3基復(fù)合陶瓷材料的增韌相，用以改善復(fù)合陶瓷材料的綜合性能，使其更適合高速干切削與高速硬切削。
　　2研究了各種固體潤滑劑(CaF2、BaF2、MoS2、WuS2、軟金屬Ag/Cu、貴金屬 Au、Cr、石墨等)的物理性能、化學(xué)性能及自潤滑性能，在此基礎(chǔ)上，選擇CaF2作為自潤滑陶瓷刀具材料的固體潤滑添加劑。
　　3基于化學(xué)反應(yīng)合成沉淀粉體方法的深入研究，本文確定以硝酸鈣和氟化銨為原料，蒸餾水與無水乙醇的復(fù)

3、合溶液為溶劑，聚乙二醇（PEG）6000作為分散劑使用新的制備工藝及方法制備出納米級固體潤滑劑CaF2粉體，粒徑為10nm～20nm，且其單分散性良好。
　　4通過原料組分優(yōu)化研究和多組試驗(yàn)驗(yàn)證，確定最優(yōu)體積分?jǐn)?shù)為：亞微米級Al2O3為62.5％，亞微米TiN為22.5%，納米級CaF2為10%；燒結(jié)添加劑：Mo為1%，Ni為3%，MgO為1%；燒結(jié)參數(shù)：燒結(jié)壓力為32MPa，燒結(jié)溫度為1550℃，保溫保壓時(shí)間為20分鐘；制備出A