本发明属于刀具制备技术领域，具体涉及一种刀具用复合陶瓷材料及其制备方法。
背景技术：
随着切削加工技术的发展，各种高硬度和高强度材料的使用日益增多，如淬硬钢、高温合金、超高强度钢及高耐磨铸铁等，但这些材料通常采用磨削加工的方式，存在加工效率低、制品简单、污染大等缺陷。高速干式切削具有高效率、低成本、污染小等优点，逐渐成为了现代加工技术的主流。然而高速干式切削增加了刀具与工件之间的摩擦和粘结，会加速材料磨损，严重影响刀具的使用寿命，因此对刀具材料提出了较高的要求。
陶瓷刀具具备出色的物理化学性能，其相对低廉的制造成本更使其在高速切削领域显示出强劲的竞争力。氧化铝基陶瓷刀具因为适宜加工高耐磨铸铁、淬硬钢和合金钢等材料，应用最为广泛，市场占有率较高，但陶瓷自身的缺点如较高的脆性极大的限制了此类刀具的广泛应用。因此在保证氧化铝陶瓷刀具材料原有优异力学性能的基础上，提高刀具的断裂韧性成为研究的热点。
技术实现要素：
发明目的：本发明目的是提供一种刀具用复合陶瓷材料及其制备方法，解决了陶瓷刀具材料断裂韧性低的问题。
技术方案：本发明一种刀具用复合陶瓷材料，该材料的组成按质量百分比为：tic为25～30％、石墨烯为0.1～1％、mgo为0.5～1％、mo为2～4％、ni为1.5～5％、y2o3为0.5～0.8％，其余均为al2o3。
进一步的，所述al2o3为0.5～0.8μm的al2o3粉末，其纯度为99.9％。
进一步的，所述tic为0.3～0.6μm的粉末，纯度为99.9％。
进一步的，所述石墨烯为石墨烯纳米片。
本发明还包括一种刀具用复合陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照权利要求1中的质量百分比进行配料；
(2)将上述配料进行混合，球磨，将球磨混合好的浆料放入真空干燥箱中进行干燥，干燥之后的粉料用100～200目分样筛过筛；
(3)将过筛之后的混合粉料压制成坯；
(4)放入真空烧结炉中烧结，得到刀具用复合陶瓷材料。
进一步的，所述步骤(2)中球磨介质为无水乙醇，磨球为氧化铝。
进一步的，所述步骤(2)中球磨转速为750～800r/min，时间为36～48h，球料比8：1。
进一步的，所述步骤(2)中真空干燥的温度为100～150℃。
进一步的，所述步骤(3)中压力为100～150mpa。
进一步的，所述步骤(4)中烧结方式为：将真空烧结炉温度加热到700～800℃，保温15～20min；再将真空烧结炉加热到1500～1600℃，保温15～20min；最后加热到1700～1800℃，保温1～1.5h。
本发明有益效果在于：本发明通过tic抑制晶粒长大，使微观组织均匀细小，提高材料的强度和断裂韧性；加入mo和ni，材料颗粒的流动性和致密化得到提高，提高刀具材料的力学性能；mg0在烧结过程中在晶界处发生固化反应，减少晶界处的扩散速度，晶粒的生长受到抑制，有利于材料晶粒的细化和致密度的提升，整体提升复合陶瓷刀具材料的力学性能。
具体实施例
下面结合实施例对本发明做进一步描述：
实施例1
一种刀具用复合陶瓷材料，该材料的组成按质量百分比为：tic为25％、石墨烯为0.1％、mgo为0.5％、mo为2％、ni为1.5％、y2o3为0.5％，其余均为al2o3，其中al2o3为0.5μm的al2o3粉末，其纯度为99.9％，tic为0.3μm的粉末，纯度为99.9％，石墨烯为石墨烯纳米片。
所述的刀具用复合陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照该材料的质量百分比进行配料；
(2)将上述配料进行混合，球磨，球磨介质为无水乙醇，磨球为氧化铝，球磨转速为750r/min，时间为36h，球料比8：1，将球磨混合好的浆料放入真空干燥箱中进行干燥，真空干燥的温度为100℃，干燥之后的粉料用100目分样筛过筛；
(3)将过筛之后的混合粉料压制成坯，压力为100mpa；
(4)放入真空烧结炉中烧结，其中烧结方式为：将真空烧结炉温度加热到700℃，保温15min；再将真空烧结炉加热到1500℃，保温15min；最后加热到1700℃，保温1h，得到刀具用复合陶瓷材料。
实施例2
一种刀具用复合陶瓷材料，该材料的组成按质量百分比为：tic为28％、石墨烯为0.5％、mgo为0.8％、mo为3％、ni为3.2％、y2o3为0.6％，其余均为al2o3，其中al2o3为0.6μm的al2o3粉末，其纯度为99.9％，tic为0.5μm的粉末，纯度为99.9％，石墨烯为石墨烯纳米片。
所述的刀具用复合陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照该材料的质量百分比进行配料；
(2)将上述配料进行混合，球磨，球磨介质为无水乙醇，磨球为氧化铝，球磨转速为780r/min，时间为42h，球料比8：1，将球磨混合好的浆料放入真空干燥箱中进行干燥，真空干燥的温度为120℃，干燥之后的粉料用150目分样筛过筛；
(3)将过筛之后的混合粉料压制成坯，压力为120mpa；
(4)放入真空烧结炉中烧结，其中烧结方式为：将真空烧结炉温度加热到750℃，保温18min；再将真空烧结炉加热到1550℃，保温18min；最后加热到1750℃，保温1.3h，得到刀具用复合陶瓷材料。
实施例3
一种刀具用复合陶瓷材料，该材料的组成按质量百分比为：tic为30％、石墨烯为1％、mgo为1％、mo为4％、ni为5％、y2o3为0.8％，其余均为al2o3，其中al2o3为0.8μm的al2o3粉末，其纯度为99.9％，tic为0.6μm的粉末，纯度为99.9％，石墨烯为石墨烯纳米片。
所述的刀具用复合陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照该材料的质量百分比进行配料；
(2)将上述配料进行混合，球磨，球磨介质为无水乙醇，磨球为氧化铝，球磨转速为800r/min，时间为48h，球料比8：1，将球磨混合好的浆料放入真空干燥箱中进行干燥，真空干燥的温度为150℃，干燥之后的粉料用200目分样筛过筛；
(3)将过筛之后的混合粉料压制成坯，压力为150mpa；
(4)放入真空烧结炉中烧结，其中烧结方式为：将真空烧结炉温度加热到800℃，保温20min；再将真空烧结炉加热到1600℃，保温20min；最后加热到1800℃，保温1.5h，得到刀具用复合陶瓷材料。
1.一种刀具用复合陶瓷材料，其特征在于，该材料的组成按质量百分比为：tic为25～30％、石墨烯为0.1～1％、mgo为0.5～1％、mo为2～4％、ni为1.5～5％、y2o3为0.5～0.8％，其余均为al2o3。
2.根据权利要求1所述的一种刀具用复合陶瓷材料，其特征在于：所述al2o3为0.5～0.8μm的al2o3粉末，其纯度为99.9％。
3.根据权利要求1所述的一种刀具用复合陶瓷材料，其特征在于：所述tic为0.3～0.6μm的粉末，纯度为99.9％。
4.根据权利要求1所述的一种刀具用复合陶瓷材料，其特征在于：所述石墨烯为石墨烯纳米片。
5.一种刀具用复合陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照权利要求1中的质量百分比进行配料；
(2)将上述配料进行混合，球磨，将球磨混合好的浆料放入真空干燥箱中进行干燥，干燥之后的粉料用100～200目分样筛过筛；
(3)将过筛之后的混合粉料压制成坯；
(4)放入真空烧结炉中烧结，得到刀具用复合陶瓷材料。
6.根据权利要求5所述的一种刀具用复合陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中球磨介质为无水乙醇，磨球为氧化铝。
7.根据权利要求5所述的一种刀具用复合陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中球磨转速为750～800r/min，时间为36～48h，球料比8：1。
8.根据权利要求5所述的一种刀具用复合陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中真空干燥的温度为100～150℃。
9.根据权利要求5所述的一种刀具用复合陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中压力为100～150mpa。
10.根据权利要求5所述的一种刀具用复合陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中烧结方式为：将真空烧结炉温度加热到700～800℃，保温15～20min；再将真空烧结炉加热到1500～1600℃，保温15～20min；最后加热到1700～1800℃，保温1～1.5h。