一种聚晶立方氮化硼刀具材料及其制备方法
专利汇可以提供一种聚晶立方氮化硼刀具材料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于聚晶 立方氮化 硼 刀具材料领域，公开一种聚晶立方氮化硼刀具材料及其制备方法。由下述重量百分比的原料制成：立方氮化硼粉体30~95%、结合剂5~70%；所述结合剂的重量百分比组成为下述的组成a或组成b；组成a： 硅 粉2~40%、0 氧 化锆≤20%、0 铝 石榴石或者氧化镱≤5%，余量为SiC粉和Si3N4粉；其中，SiC粉和Si3N4粉为任意重量配比；组成b：金属粉1~10%、硅粉1~30%、0，下面是一种聚晶立方氮化硼刀具材料及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种聚晶立方氮化硼刀具材料，其特征在于，由下述重量百分比的原料制成：
立方氮化硼粉体30 95%、结合剂5 70%；所述结合剂的重量百分比组成为下述的组成a~ ~
或组成b；
组成a：硅粉2 40%、0<氧化锆≤20%、0<镱铝石榴石或者氧化镱≤5%，余量为SiC粉和~
Si3N4粉；其中，SiC粉和Si3N4粉为任意重量配比；
组成b：金属粉1 10%、硅粉 1 30%、0<氧化锆≤20%、0<镱铝石榴石或者氧化镱≤5%，余~ ~
量为SiC粉和Si3N4粉；其中，所述金属粉为Ti粉、Al粉中的一种或两种的混合物；SiC粉和Si3N4粉为任意重量配比。
2.如权利要求1所述的聚晶立方氮化硼刀具材料，其特征在于：立方氮化硼粉体粒度为
0.1 100μm。
~
3.如权利要求2所述的聚晶立方氮化硼刀具材料，其特征在于：立方氮化硼粉体粒度为
0.5 15μm。
~
4.如权利要求3所述的聚晶立方氮化硼刀具材料，其特征在于：由下述重量百分比的原料制成：立方氮化硼粉体70%、结合剂30%；所述立方氮化硼粉体粒度为1 8μm；所述结合剂的~
重量百分比组成为下述的组成a或组成b；
组成a：硅粉10%、氧化锆5%、镱铝石榴石或者氧化镱0.5%，余量为SiC粉和Si3N4粉；其中，SiC粉和Si3N4粉的重量比为7∶3；
组成b：金属粉3%、硅粉7%、氧化锆5%、镱铝石榴石或者氧化镱0.5%，余量为SiC粉和Si3N4粉；其中，所述金属粉为Ti粉；SiC粉和Si3N4粉的重量比为7∶3。
5.一种如权利要求1 4之任一项所述聚晶立方氮化硼刀具材料的制备方法，其特征在~
于：包括以下步骤：
①立方氮化硼粉体处理：将立方氮化硼粉体用10 20 mol/L氢氟酸进行酸洗处理2 4 ~ ~
h，将酸洗过的立方氮化硼粉体离心分离，先水洗再用无水乙醇洗，然后真空干燥；
②混料：将结合剂与步骤①处理后的立方氮化硼粉体采用干混法混合，或采用湿混法混合，湿混之后进行干燥处理；
③采用下述三种烧结方法中的一种来制备聚晶立方氮化硼刀具材料：
a、 高温高压法：
将步骤②中混好的粉料装入叶腊石模具中，然后在 200 400 ℃的条件下真空干燥20~ ~
40 min；然后将叶腊石模具放入六面顶压机内，在温度为 1200 1700 ℃、压力为4.5 7.5 ~ ~
GPa的条件下烧结10 30 min；
~
b、高温低压法：
将步骤②中混好的粉料装入石墨模具中，然后将石墨模具放入热压炉内，惰性气氛下在温度为1200 1600 ℃、压力15 50 MPa的条件下烧结10 50 min；
~ ~ ~
c、 放电等离子体快速烧结法：
将步骤②中混好的粉料装入石墨模具中，采用放电等离子体快速烧结法，真空或惰性气氛条件下在1200 1500 ℃烧结1 30 min。
~ ~
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤①中，所述真空干燥为真空干燥箱内40 80 ℃干燥8 12 h。
~ ~
7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤③之c中，真空压力<10Pa。
8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤②为：将结合剂与步骤①处理后的立方氮化硼粉体在二维球磨机内采用湿混法混合均匀，或者在三维混料机内采用干混法或湿混法混合均匀；湿混时加入酒精或水，湿混之后进行干燥处理。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：在二维球磨机内进行混合时，结合剂与立方氮化硼粉体的总重量与磨球重量比为1∶(1 3)，混料时间为4 8 h。
~ ~
10.如权利要求5或8或9所述的制备方法，其特征在于：步骤②中，湿混之后，放于干燥箱内100 140 ℃干燥4 24 h。
~ ~
一种聚晶立方氮化硼刀具材料及其制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
立方氮化硼粉体30 95%、结合剂5 70%；所述结合剂的重量百分比组成为下述的组成a~ ~
或组成b；
组成a：硅粉2 40%、0<氧化锆≤20%、0<镱铝石榴石或者氧化镱≤5%，余量为SiC粉和~
Si3N4粉；其中，SiC粉和Si3N4粉为任意重量配比；
组成b：金属粉1 10%、硅粉 1 30%、0<氧化锆≤20%、0<镱铝石榴石或者氧化镱≤5%，余~ ~
量为SiC粉和Si3N4粉；其中，所述金属粉为Ti粉、Al粉中的一种或两种的混合物；SiC粉和Si3N4粉为任意重量配比。
组成a：硅粉10%、氧化锆5%、镱铝石榴石或者氧化镱0.5%，余量为SiC粉和Si3N4粉；其中，SiC粉和Si3N4粉的重量比为7∶3；
组成b：金属粉3%、硅粉7%、氧化锆5%、镱铝石榴石或者氧化镱0.5%，余量为SiC粉和Si3N4粉；其中，所述金属粉为Ti粉；SiC粉和Si3N4粉的重量比为7∶3。
h，将酸洗过的立方氮化硼粉体离心分离，先水洗再用无水乙醇醇洗，然后真空干燥；
②混料：将结合剂与步骤①处理后的立方氮化硼粉体采用干混法混合，或采用湿混法混合，湿混之后进行干燥处理；
③采用下述三种烧结方法中的一种来制备聚晶立方氮化硼刀具材料：
高温高压法：将步骤②中混好的粉料装入叶腊石模具中，然后在 200 400 ℃的条件下~
真空干燥20 40 min；然后将叶腊石模具放入六面顶压机内，在温度为 1200 1700 ℃、压力~ ~
为4.5 7.5 GPa的条件下烧结10 30 min；
~ ~
高温低压法：将步骤②中混好的粉料装入石墨模具中，然后将石墨模具放入热压炉内，惰性气氛下在温度为1200 1600 ℃、压力15 50 MPa的条件下烧结10 50 min；
~ ~ ~
放电等离子体快速烧结法：将步骤②中混好的粉料装入石墨模具中，采用放电等离子体快速烧结法，真空或惰性气氛条件下在1200 1500 ℃烧结1 30 min。
~ ~
2、烧结过程可控性强：采用高温高压法制备的聚晶立方氮化硼硬度较高；采用高温低压法和放电等离子体快速烧结法制备聚晶立方氮化硼时，生产效率高，且具有一定的硬度；
3、通过调整原料立方氮化硼粉体的粒度以及立方氮化硼粉体与结合剂的配比，可以很方便地控制聚晶立方氮化硼刀具材料的最终性能。
具体实施方式
立方氮化硼粉体70%、结合剂30%；所述立方氮化硼粉体粒度为1 8 μm；所述结合剂的重~
量百分比组成为下述的组成a或组成b；
组成a：硅粉10%、氧化锆5%、镱铝石榴石0.5%，余量为SiC粉和Si3N4粉；其中，SiC粉和Si3N4粉的重量比为7∶3；
组成b：金属粉3%、硅粉7%、氧化锆5%、镱铝石榴石0.5%，余量为SiC粉和Si3N4粉；其中，所述金属粉全部为Ti粉；SiC粉和Si3N4粉的重量比为7∶3。
8 h；
②混料：将结合剂与步骤①处理后的立方氮化硼粉体在二维球磨机内加入去离子水采用湿混法混合均匀，结合剂与立方氮化硼粉体的总重量与磨球重量比为1∶1，混料时间为6 h，湿混之后放于干燥箱内120 ℃干燥8 h；
③采用下述高温高压法制备聚晶立方氮化硼刀具材料：
将步骤②中混好的粉料装入叶腊石模具中，然后在 300 ℃的条件下真空干燥30 min；
然后将叶腊石模具放入六面顶压机内，在温度为 1400 ℃、压力为5 GPa的条件下烧结15 min。
立方氮化硼粉体90%、结合剂10%；所述立方氮化硼粉体粒度为8 15 μm；所述结合剂的~
重量百分比组成为下述的组成a或组成b；
组成a：硅粉15%，氧化锆10%、镱铝石榴石1%，余量为SiC粉和Si3N4粉；其中，SiC粉和Si3N4粉的重量比为3∶7；
组成b：金属粉3%、硅粉12%、氧化锆10%、镱铝石榴石1%，余量为SiC粉和Si3N4粉；其中，所述金属粉一半为Ti粉，一半为Al粉；SiC粉和Si3N4粉的重量比为3∶7。
立方氮化硼粉体80%、结合剂20%；所述立方氮化硼粉体粒度为1 8μm；所述结合剂的重~
量百分比组成为下述的组成a或组成b；
组成a：硅粉3%、氧化锆20%、镱铝石榴石5%，余量为SiC粉和Si3N4粉；其中，SiC粉和Si3N4粉的重量比为5∶5；
组成b：金属粉1%、硅粉2%、氧化锆20%、镱铝石榴石5%，余量为SiC粉和Si3N4粉；其中，所述金属粉全部为Al粉；SiC粉和Si3N4粉的重量比为5∶5。
8 h；
②混料：将结合剂与步骤①处理后的立方氮化硼粉体在二维球磨机内加入水采用湿混法混合均匀，结合剂与立方氮化硼粉体的总重量与磨球重量比为1∶1，混料时间为6 h，湿混之后放于干燥箱内120 ℃干燥8 h；
③采用下述放电等离子体快速烧结法制备聚晶立方氮化硼刀具材料：
将步骤②中混好的粉料装入石墨模具中，采用放电等离子体快速烧结法，真空条件（压力<10Pa）下在1400℃烧结20 min。
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