一种用蛇纹石尾矿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蛇纹石尾矿制备的陶瓷刀具 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] 我国是蛇纹石矿资源大国，已探明的储量超过5亿吨。蛇纹岩在开采过程中产生 大量碎矿石，粒度< 2~3cm的尾矿约占开采矿石量的1/3至1/2。据统计资料，每年被抛 弃的粉矿就约有10万吨。这些粉矿含有丰富的氧化镁、二氧化锆、氧化铁、氧化钙，是很有 利用价值的矿物资源。
[0004] 本发明利用蛇纹石尾矿制备陶瓷刀具材料，可以对蛇纹石尾矿进行资源化利用， 具有重要的经济效益和社会效益。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供一种用蛇纹石尾矿制备的陶瓷刀 具材料及其制备方法。
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 一种用蛇纹石尾矿制备的陶瓷刀具材料，由以下重量份原料制成：蛇纹石尾矿70-80、二氧化错8_12、银粉2_3、白刚玉4_6、偏错酸|丐2_3、铁研!土5_7、氧化被3_5、聚乙二醇4_6、 腐植酸钾0. 4-0. 8、醋酸1-2、六偏磷酸钠1-2、藻酸丙二醇酯2-3、甲基纤维素2-3、纳米微晶 纤维素2-3、助剂7-8 ; 所述的助剂由以下重量份原料制成：氮化硅8-12、碳化铌8-10、硼化铬12-15、火山灰 6-8、虾壳粉2-4、白玉石粉1-2、海泥2-3、三乙醇胺1-2、油酸钠1-2、植物油4-6 ;制备方法 为：(a)将氮化硅、碳化铌、硼化铬、火山灰、虾壳粉、白玉石粉、海泥在520-540°C下煅烧3-4 小时，取出，冷却，放入10-12%盐酸溶液中浸泡2-3小时，再放入10-12%氢氧化钠溶液中 浸泡1-2小时，取出，用纯净水洗净，烘干研成粉末；(b)将步骤（a)中所得粉末与三乙醇 胺、油酸钠、植物油以及适量的乙醇混合搅拌30-40分钟即得。
[0007] -种用蛇纹石尾矿制备的陶瓷刀具材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 将二氧化锆、镍粉、偏铝酸钙、铁矾土、甲基纤维素、纳米微晶纤维素、氧化铍混合， 球磨，过250目筛，得到颗粒； (2) 将蛇纹石尾矿、白刚玉混合，研磨40-60分钟，得到颗粒； (3) 将前两步得到的颗粒混合，加入腐植酸钾、六偏磷酸钠、藻酸丙二醇酯，混合成泥 状，送入球磨机中球磨2-3个小时，干燥，送入煅烧炉中，在830-870°C下煅烧1-2小时，取出 粉碎，过200目筛，得到颗粒； (4)将第（3)步得到的颗粒与其他剩余成分混合，搅拌均匀，球磨2-3小时，在 90-100°C下烘干，过40目筛，在1580-1640°C下热压，热压压力为20-30MPa，热压时间为1-2 小时，即得。
[0008] 本发明的优点在于： 本发明的主要原料蛇纹石尾矿具有耐热、抗腐蚀、耐磨、隔热、隔音、较好的工艺特性等 优点，加上化学性质稳定的二氧化锆、白刚玉、偏铝酸钙、铁矾土氧化铍等成份，制备出的陶 瓷刀具材料耐热性能好，耐腐蚀性强，强度好，使用寿命长，具有重要的经济效益和社会效 益。
【具体实施方式】
[0009] 实施例1 一种用蛇纹石尾矿制备的陶瓷刀具材料，由以下重量（kg)原料制成：蛇纹石尾矿70、 二氧化锆8、镍粉2、白刚玉4、偏铝酸钙2、铁矾土 5、氧化铍3、聚乙二醇4、腐植酸钾0. 4、醋 酸1、六偏磷酸钠1、藻酸丙二醇酯2、甲基纤维素2、纳米微晶纤维素2、助剂7 ; 所述的助剂由以下重量（kg)原料制成：氮化硅8、碳化铌8、硼化铬12、火山灰6、虾壳 粉2、白玉石粉1、海泥2、三乙醇胺1、油酸钠1、植物油4 ;制备方法为：（a)将氮化娃、碳化 铌、硼化铬、火山灰、虾壳粉、白玉石粉、海泥在520 °C下煅烧3小时，取出，冷却，放入10 %盐 酸溶液中浸泡2小时，再放入10%氢氧化钠溶液中浸泡1小时，取出，用纯净水洗净，烘干研 成粉末；(b)将步骤（a)中所得粉末与三乙醇胺、油酸钠、植物油以及适量的乙醇混合搅拌 30分钟即得。
[0010] -种用蛇纹石尾矿制备的陶瓷刀具材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 将二氧化锆、镍粉、偏铝酸钙、铁矾土、甲基纤维素、纳米微晶纤维素、氧化铍混合， 球磨，过250目筛，得到颗粒； (2) 将蛇纹石尾矿、白刚玉混合，研磨40分钟，得到颗粒； (3) 将前两步得到的颗粒混合，加入腐植酸钾、六偏磷酸钠、藻酸丙二醇酯，混合成泥 状，送入球磨机中球磨2个小时，干燥，送入煅烧炉中，在830 °C下煅烧1小时，取出粉碎，过 200目筛，得到颗粒； ⑷将第⑶步得到的颗粒与其他剩余成分混合，搅拌均勾，球磨2小时，在90°C下烘 干，过40目筛，在1580°C下热压，热压压力为20MPa，热压时间为1小时，即得。
[0011] 实施例2 一种用蛇纹石尾矿制备的陶瓷刀具材料，由以下重量（kg)原料制成：蛇纹石尾矿75、二氧化锆10、镍粉2、白刚玉5、偏铝酸钙3、铁矾土 6、氧化铍4、聚乙二醇5、腐植酸钾0. 6、 醋酸1、六偏磷酸钠2、藻酸丙二醇酯2、甲基纤维素3、纳米微晶纤维素2、助剂8; 所述的助剂由以下重量（kg)原料制成：氮化硅10、碳化铌9、硼化铬13、火山灰7、虾壳 粉3、白玉石粉1、海泥3、三乙醇胺1、油酸钠2、植物油5 ;制备方法为：（a)将氮化娃、碳化 铌、硼化铬、火山灰、虾壳粉、白玉石粉、海泥在530 °C下煅烧3. 5小时，取出，冷却，放入11 % 盐酸溶液中浸泡2. 5小时，再放入11 %氢氧化钠溶液中浸泡1. 5小时，取出，用纯净水洗净， 烘干研成粉末；(b)将步骤（a)中所得粉末与三乙醇胺、油酸钠、植物油以及适量的乙醇混 合搅拌35分钟即得。
[0012] 一种用蛇纹石尾矿制备的陶瓷刀具材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 将二氧化锆、镍粉、偏铝酸钙、铁矾土、甲基纤维素、纳米微晶纤维素、氧化铍混合， 球磨，过250目筛，得到颗粒； (2) 将蛇纹石尾矿、白刚玉混合，研磨50分钟，得到颗粒； (3)将前两步得到的颗粒混合，加入腐植酸钾、六偏磷酸钠、藻酸丙二醇酯，混合成泥 状，送入球磨机中球磨2. 5个小时，干燥，送入煅烧炉中，在850°C下煅烧1. 5小时，取出粉 碎，过200目筛，得到颗粒； (4) 将第（3)步得到的颗粒与其他剩余成分混合，搅拌均匀，球磨2. 5小时，在95°C下 烘干，过40目筛，在1610°C下热压，热压压力为25MPa，热压时间为1. 5小时，即得。
[0013] 实施例3 一种用蛇纹石尾矿制备的陶瓷刀具材料，由以下重量（kg)原料制成：蛇纹石尾矿80、 二氧化锆12、镍粉3、白刚玉6、偏铝酸钙3、铁矾土 7、氧化铍5、聚乙二醇6、腐植酸钾0. 8、 醋酸2、六偏磷酸钠2、藻酸丙二醇酯3、甲基纤维素3、纳米微晶纤维素3、助剂8 ; 所述的助剂由以下重量（kg)原料制成：氮化硅12、碳化铌10、硼化铬15、火山灰8、虾 壳粉4、白玉石粉2、海泥3、三乙醇胺2、油酸钠2、植物油6;制备方法为：(a)将氮化娃、碳 化铌、硼化铬、火山灰、虾壳粉、白玉石粉、海泥在540°C下煅烧4小时，取出，冷却，放入12% 盐酸溶液中浸泡3小时，再放入12%氢氧化钠溶液中浸泡2小时，取出，用纯净水洗净，烘干 研成粉末；(b)将步骤（a)中所得粉末与三乙醇胺、油酸钠、植物油以及适量的乙醇混合搅 拌40分钟即得。
[0014] -种用蛇纹石尾矿制备的陶瓷刀具材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 将二氧化锆、镍粉、偏铝酸钙、铁矾土、甲基纤维素、纳米微晶纤维素、氧化铍混合， 球磨，过250目筛，得到颗粒； (2) 将蛇纹石尾矿、白刚玉混合，研磨60分钟，得到颗粒； (3)将前两步得到的颗粒混合，加入腐植酸钾、六偏磷酸钠、藻酸丙二醇酯，混合成泥 状，送入球磨机中球磨3个小时，干燥，送入煅烧炉中，在870°C下煅烧2小时，取出粉碎，过 200目筛，得到颗粒； (4) 将第（3)步得到的颗粒与其他剩余成分混合，搅拌均匀，球磨3小时，在KKTC下烘 干，过40目筛，在164CTC下热压，热压压力为30MPa，热压时间为2小时，即得。
[0015] 上述实施例1-3制得的陶瓷刀具材料的主要性能检测结果如下表所示： 表1实施例1-3制得的陶瓷刀具材料的主要性能检测结果
【主权项】
1. 一种用蛇纹石尾矿制备的陶瓷刀具材料，其特征在于：由以下重量份原料制成：蛇 纹石尾矿70-80、二氧化错8_12、银粉2_3、白刚玉4_6、偏错酸|丐2_3、铁研!土 5_7、氧化被 3-5、聚乙二醇4-6、腐植酸钾0. 4-0. 8、醋酸1-2、六偏磷酸钠1-2、藻酸丙二醇酯2-3、甲基纤 维素2-3、纳米微晶纤维素2-3、助剂7-8 ; 所述的助剂由以下重量份原料制成：氮化硅8-12、碳化铌8-10、硼化铬12-15、火山灰 6-8、虾壳粉2-4、白玉石粉1-2、海泥2-3、三乙醇胺1-2、油酸钠1-2、植物油4-6 ;制备方法 为：(a)将氮化硅、碳化铌、硼化铬、火山灰、虾壳粉、白玉石粉、海泥在520-540°C下煅烧3-4 小时，取出，冷却，放入10-12%盐酸溶液中浸泡2-3小时，再放入10-12%氢氧化钠溶液中 浸泡1-2小时，取出，用纯净水洗净，烘干研成粉末；(b)将步骤（a)中所得粉末与三乙醇 胺、油酸钠、植物油以及适量的乙醇混合搅拌30-40分钟即得。2. 根据权利要求1所述的一种用蛇纹石尾矿制备的陶瓷刀具材料的制备方法，其特征 在于包括以下步骤： (1) 将二氧化锆、镍粉、偏铝酸钙、铁矾土、甲基纤维素、纳米微晶纤维素、氧化铍混合， 球磨，过250目筛，得到颗粒； (2) 将蛇纹石尾矿、白刚玉混合，研磨40-60分钟，得到颗粒； (3) 将前两步得到的颗粒混合，加入腐植酸钾、六偏磷酸钠、藻酸丙二醇酯，混合成泥 状，送入球磨机中球磨2-3个小时，干燥，送入煅烧炉中，在830-870°C下煅烧1-2小时，取出 粉碎，过200目筛，得到颗粒； (4) 将第（3)步得到的颗粒与其他剩余成分混合，搅拌均匀，球磨2-3小时，在 90-100°C下烘干，过40目筛，在1580-1640°C下热压，热压压力为20-30MPa，热压时间为1-2 小时，即得。
【专利摘要】本发明公开了一种用蛇纹石尾矿制备的陶瓷刀具材料及其制备方法，其由以下重量份原料制成：蛇纹石尾矿70-80、二氧化锆8-12、镍粉2-3、白刚玉4-6、偏铝酸钙2-3、铁矾土5-7、氧化铍3-5、聚乙二醇4-6、腐植酸钾0.4-0.8、醋酸1-2、六偏磷酸钠1-2、藻酸丙二醇酯2-3、甲基纤维素2-3、纳米微晶纤维素2-3、助剂7-8。本发明的主要原料蛇纹石尾矿具有耐热、抗腐蚀、耐磨、隔热、隔音、较好的工艺特性等优点，加上化学性质稳定的二氧化锆、白刚玉、偏铝酸钙、铁矾土氧化铍等成份，制备出的陶瓷刀具材料耐热性能好，耐腐蚀性强，强度好，使用寿命长，具有重要的经济效益和社会效益。
【IPC分类】C04B33/13
【公开号】CN105110762
【申请号】CN201510472247
【发明人】张焕明
【申请人】佛山蓝途科技有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月3日