一种用废旧玻璃制备的陶瓷刀具材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及陶瓷材料技术领域，更具体地说是一种用废旧玻璃制备的陶瓷刀具材 料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 在工业界，金属加工用切削刀具是一种非常重要的产品。常用刀具材料分为以下 几类：（1)高速钢材料；（2)硬质合金材料；（3)陶瓷刀具材料；(4)超硬刀具材料。陶瓷材 料以其优异的耐热性、耐磨性和化学稳定性成为目前一种最有前途的高速切削刀具材料， 在生产中有广泛的应用前景。在高速切削领域和切削难加工材料方面扮演着越来越重要的 角色。
[0003] 随着科学技术的迅速发展和人民生活水平的日益提高，玻璃不但广泛应用于房屋 建设和人民的日常生活之中，而且发展成为科研生产以及尖端技术所不可缺少的新材料。 同时不可避免地要产生许多玻璃废弃物、形成大量的废玻璃。拿玻璃厂来说，在正常生产情 况下，从平板玻璃原片上切下来的边角玻璃约占玻璃生产总量的15% -25%，还有相当一 部分废玻璃是定期停产产生的废玻璃，约占玻璃生产总量的5% -10%。生产非正常情况 下有余熔窑作业温度偶尔波动或原料质量和配合料均匀度突然变化及操作失误等造成的 生产不稳定生成的废玻璃及玻璃制品在运输和使用过程中的损耗，其数量则难以估计[1]。 玻璃废丝是玻璃纤维工业生产过程中必然产生的一种玻璃废渣，产生量一般占玻纤产量的 15%左右。人们日常生活中丢弃的玻璃包装瓶罐及打碎的玻璃窗碎片等也是产生废玻璃的 来源之一。废玻璃类物质，其化学性质稳定，不腐烂、不燃烧、不能降解，大量废玻璃既给人 们的生产和生活带来了不便，又对环境产生了负荷。因此，如何开展废玻璃资源化成了一个 当今亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供一种用废旧玻璃制备的陶瓷刀具 材料及其制备方法。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 一种用废旧玻璃制备的陶瓷刀具材料，由以下重量份原料制成：废旧玻璃碎料50-70、 碳化钛6-8、氧化钙3-5、乙撑双油酸酰胺1-2、金刚石2-3、铝矾土 5-6、碳酸镁晶须1-2、坡 缕石纤维1-3、氧化锆3-5、羟丙基瓜尔胶1-2、钼酸锌2-3、变性淀粉0. 5-1、碳酸钠1-2、丙 烯醇4-6、添加剂6-7 ; 所述的添加剂是由以下重量份原料制成：硅酸锆20-30、陶瓷废弃料12-15、氮化铝 2-3、二氧化钛4-6、沙漠砂2-4、钢渣微粉6-8、水玻璃4-6、木质素磺酸钠0. 5-1、橘子油 2-4、磷酸银1-2 ;制备方法为：将木质素磺酸钠加入到适量的水中，搅拌均匀，再加入硅酸 锆、陶瓷废弃料、氮化铝、二氧化钛、沙漠砂、钢渣微粉、水玻璃，加热至65-70°C，搅拌反应 30-40分钟后加入橘子油、磷酸银，搅拌20-30分钟，超声分散5-7分钟，过滤，烘干，粉碎，过 40目筛，在氮气氛围下，1360-1420°C下煅烧1-2小时，粉碎，过40目筛，即得。
[0006] -种用废旧玻璃制备的陶瓷刀具材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 将废旧玻璃碎料、碳化钛、氧化钙、金刚石、铝矾土、氧化锆加入到高速混合机中，在 转速60-120r/min下混合均匀； (2) 将其余剩余成份以及适量的水混合，加热中搅拌，待溶解后在60-70°C下恒温处理 30-40分钟； (3) 将步骤（1)和步骤（2)的原料混合，放入球磨机球磨2. 5-4. 5小时； (4) 将步骤（3)中球磨后的原料放入高温烧结炉中进行高温烧结，高温烧结炉升温速 率为250°C/min，首先升温至高温烧结炉内温度为650-720°C，恒温烧结，烧结时间为2-4h， 再升高高温烧结炉内温度为980-1110°C，恒温烧结，烧结时间为3-4h，缓慢降温，即得。
[0007] 本发明的优点在于： 本发明采用废旧玻璃作为制备陶瓷刀具材料的主要原料，对废旧玻璃进行二次利用， 节约了资源，降低了生产成本，另外，本材料中添加的碳化钛、碳酸镁晶须、坡缕石纤维具有 高强度、耐腐蚀、耐磨、热稳定性好的特点，生产出的陶瓷刀具材料耐磨、耐热性好，强度高。
【具体实施方式】
[0008] 实施例1 一种用废旧玻璃制备的陶瓷刀具材料，由以下重量（kg)原料制成：废旧玻璃碎料50、 碳化钛6、氧化钙3、乙撑双油酸酰胺1、金刚石2、铝矾土 5、碳酸镁晶须1、坡缕石纤维1、氧 化锆3、羟丙基瓜尔胶1、钼酸锌2、变性淀粉0. 5、碳酸钠1、丙烯醇4、添加剂6 ; 所述的添加剂是由以下重量份（kg)原料制成：硅酸锆20、陶瓷废弃料12、氮化铝2、二 氧化钛4、沙漠砂2、钢渣微粉6、水玻璃4、木质素磺酸钠0. 5、橘子油2、磷酸银1 ;制备方法 为：将木质素磺酸钠加入到适量的水中，搅拌均匀，再加入硅酸锆、陶瓷废弃料、氮化铝、二 氧化钛、沙漠砂、钢渣微粉、水玻璃，加热至65°C，搅拌反应30分钟后加入橘子油、磷酸银， 搅拌20分钟，超声分散5分钟，过滤，烘干，粉碎，过40目筛，在氮气氛围下，1360°C下煅烧 1小时，粉碎，过40目筛，即得。
[0009] -种用废旧玻璃制备的陶瓷刀具材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 将废旧玻璃碎料、碳化钛、氧化钙、金刚石、铝矾土、氧化锆加入到高速混合机中，在 转速60r/min下混合均匀； (2) 将其余剩余成份以及适量的水混合，加热中搅拌，待溶解后在60°C下恒温处理30 分钟； (3) 将步骤（1)和步骤（2)的原料混合，放入球磨机球磨2. 5小时； (4) 将步骤（3)中球磨后的原料放入高温烧结炉中进行高温烧结，高温烧结炉升温速 率为250°C/min，首先升温至高温烧结炉内温度为650°C，恒温烧结，烧结时间为2h，再升高 高温烧结炉内温度为980°C，恒温烧结，烧结时间为3h，缓慢降温，即得。
[0010] 实施例2 一种用废旧玻璃制备的陶瓷刀具材料，由以下重量（kg)原料制成：废旧玻璃碎料60、 碳化钛7、氧化钙4、乙撑双油酸酰胺1、金刚石3、铝矾土 5、碳酸镁晶须2、坡缕石纤维2、氧 化锆4、羟丙基瓜尔胶1、钼酸锌3、变性淀粉0. 8、碳酸钠1