专利名称：一种高硬度刀具的制作方法
技术领域：
本发明涉及刀具领域，特别是涉及一种高硬度刀具。
背景技术：
现有的刀具一般是用钢或合金钢制造而成，这种刀具很锋利，可以打磨。其中还有一种叫陶瓷刀，陶瓷刀是利用属于非金属材料的特种陶瓷原料加工而成，由于控制了原料纯度和颗粒尺寸细化，并添加了各种碳化物、氮化物、硼化物和氧化物等改善其性能，同时通过颗粒、晶须、相变、微裂纹和几种增韧机理的协同作用提高其断裂韧性，不仅使抗弯强度提高到0. 9-1. OGPa (高的可达1. 3-1. 5GPa)，而且断裂韧度和抗冲击性能都有很大提高， 应用范围日益扩大，从原来用于航天航空等高尖端科技领域，扩大到工业陶瓷刀具，近两年广泛用于民用陶瓷刀具，不但具有超过钢性刀具锋利，而且耐酸碱、不导电，对食品无化学反映，是典型的绿色产品，可在冰冻条件下切削肉类和其他食品，切削水果不变色，切洋葱不刺眼等特性。上述刀具在工业上除可用于一般的精加工和半精加工外，也可用于冲击负荷下的粗加工，其中陶瓷刀在国际上公认为是提高生产效率最有潜质的刀具。然而现有的上述刀具包括这种陶瓷刀，在日益严重的地球暖化，酸性雨，造成生态环境破环，存在如下缺点在高耐热性、难燃性、耐久性、耐污染性、不粘性、抗菌和脱臭还不能满足人们的使用要求。特别是陶瓷刀在多样颜色显示方面也存在很大缺陷。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种具有高耐热性、耐污染性、不粘性、抗菌、 脱臭、硬度高、使用寿命长的高硬度刀具。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种高硬度刀具，包括刀片本体，所述刀片本体的表面设有陶瓷油膜层，所述陶瓷油膜层表面被覆一层硬质薄膜。在本发明一个较佳实施例中，所述陶瓷油膜层的厚度为20_30μπι。在本发明一个较佳实施例中，所述硬质薄膜的厚度为2μπι。本发明的有益效果是(1)陶瓷油固有的热稳定性特别好，因此使得刀具具有高耐热性，使用温度可达 400-1000°C ；(2)每日恶性变化的地球问题、温室效应及酸性雨，引起生态系统的损伤，而陶瓷油采用水和酒精作为溶剂，对环境不会带来危害；(3)因离子的结合给陶瓷油的成分内拥有硅素与氧结合lOlKcal/mol，因此比有机涂料厚度的(C-C，C-H)拥有的83KCal/mol高，也比紫外线的85KCal/mol还要高，即使长时间露出分子间的结合也不会损伤；(4)由于在陶瓷油膜层表面真空溅镀有硬质薄膜，可使刀具具有很强的硬度，使用寿命更长。
图1是本发明高硬度刀具一较佳实施例的结构示意图；附图中各部件的标记如下1、刀片本体，2、陶瓷油膜层，3、硬质薄膜。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1，本发明实施例包括一种高硬度刀具，包括刀片本体1，所述刀片本体1的表面设有陶瓷油膜层2，所述陶瓷油膜层2表面被覆一层硬质薄膜3。其中，所述刀片本体1为厨房刀具上的刀片本体。所述陶瓷油膜层2是将Si02、Al2O3为基本成分通过溶胶凝胶法方式形成的涂膜层，陶瓷油膜层2厚度为20-30 μ m。溶胶凝胶法即是-溶胶-凝胶技术，制备简单、操作方便，能在温和的条件下使无机介质表面有机化，在材料合成和表面修饰方面具有独特的优越性。溶胶-凝胶涂层技术，主要是利用含羟基的甲基聚硅氧烷预聚物作为基本骨架，由预聚物、涂层主成分、催化剂、溶剂和钝化等步骤构成。这样陶瓷油在刀具本体上面喷涂后加热时就会产生3次元网状构造，使得本发明的刀具具有高耐热性、难燃性、耐久性、耐污染性、不粘性、抗菌和脱臭，且多样颜色显示，亲环境的特性。所述硬质薄膜3的厚度为2 μ m。所述真空溅镀方法的步骤包括(1)将真空溅镀的温度设定为3500°C，将真空溅镀的压力设定为1. 5X10_2mbar， 并充入氮氧作为镀膜介质，然后以渐进层的方式于刀具表面形成一厚度为2 μ m的硬质薄膜；(2)使用一钛靶材于刀具表面溅镀约30分钟形成第一层；(3)使用含钛85-90%、硅10_15%的靶材，于该第一层外溅镀约60分钟形成第二层。如此于真空溅镀第一层时，可使钛与刀具表面紧密牢固的结合，而于真空电镀第二层时，可使硅藉由钛而紧密牢固的结合于该刀具表面，而使该刀具可因此具有较佳的硬度，而且于真空溅镀时无需用到大量的氧化铝，所以亦可大幅降低表面硬化的成本。本发明具有如下优点(1)由于使用1300°C高温热处理过的陶瓷原料，陶瓷油固有的热稳定性特别好， 因此使得刀具具有高耐热性，使用温度可达400-100(TC ；(2)每日恶性变化的地球问题、温室效应及酸性雨，引起生态系统的损伤，而陶瓷油采用水和酒精作为溶剂，对环境不会带来危害；(3)因离子的结合给陶瓷油的成分内拥有硅素与氧结合lOlKcal/mol，因此比有机涂料厚度的(C-C，C-H)拥有的83KCal/mol高，也比紫外线的85KCal/mol还要高，即使长时间露出分子间的结合也不会损伤；(4)由于在陶瓷油膜层表面真空溅镀有硬质薄膜，可使刀具具有很强的硬度，使用寿命更长。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种高硬度刀具，其特征在于包括刀片本体(1)，所述刀片本体(1)的表面设有陶瓷油膜层O)，所述陶瓷油膜层( 表面被覆一层硬质薄膜(3)。
2.根据权利要求1所述的高硬度刀具，其特征在于所述陶瓷油膜层O)的厚度为 20-30 μm0
3.根据权利要求1所述的高硬度刀具，其特征在于所述硬质薄膜(3)的厚度为2μ m。
全文摘要
本发明公开了一种高硬度刀具，包括刀片本体，所述刀片本体的表面设有陶瓷油膜层，所述陶瓷油膜层表面利用真空溅镀方法被覆一层硬质薄膜。该高硬度刀具由于使用高温热处理过的陶瓷原料，陶瓷油固有的热稳定性特别好，因此使得刀具具有高耐热性，使用温度可达400-1000℃；因离子的结合给陶瓷油的成分内拥有硅素与氧结合101Kcal/mol，因此比有机涂料厚度的(C-C，C-H)拥有的83Kcal/mol高，即使长时间露出分子间的结合也不会损伤；由于在陶瓷油膜层表面真空溅镀有硬质薄膜，可使刀具具有很强的硬度，使用寿命更长。
文档编号C04B41/89GK102408255SQ20111022933
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月11日 优先权日2011年8月11日
发明者王怀良 申请人:王怀良