一種用廢舊玻璃制備的陶瓷刀具材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是一種用廢舊玻璃制備的陶瓷刀具材 料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在工業(yè)界，金屬加工用切削刀具是一種非常重要的產(chǎn)品。常用刀具材料分為以下 幾類：（1)高速鋼材料；（2)硬質(zhì)合金材料；（3)陶瓷刀具材料；(4)超硬刀具材料。陶瓷材 料以其優(yōu)異的耐熱性、耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性成為目前一種最有前途的高速切削刀具材料， 在生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用前景。在高速切削領(lǐng)域和切削難加工材料方面扮演著越來越重要的 角色。
[0003] 隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和人民生活水平的日益提高，玻璃不但廣泛應(yīng)用于房屋 建設(shè)和人民的日常生活之中，而且發(fā)展成為科研生產(chǎn)以及尖端技術(shù)所不可缺少的新材料。 同時不可避免地要產(chǎn)生許多玻璃廢棄物、形成大量的廢玻璃。拿玻璃廠來說，在正常生產(chǎn)情 況下，從平板玻璃原片上切下來的邊角玻璃約占玻璃生產(chǎn)總量的15% -25%，還有相當(dāng)一 部分廢玻璃是定期停產(chǎn)產(chǎn)生的廢玻璃，約占玻璃生產(chǎn)總量的5% -10%。生產(chǎn)非正常情況 下有余熔窯作業(yè)溫度偶爾波動或原料質(zhì)量和配合料均勻度突然變化及操作失誤等造成的 生產(chǎn)不穩(wěn)定生成的廢玻璃及玻璃制品在運輸和使用過程中的損耗，其數(shù)量則難以估計[1]。 玻璃廢絲是玻璃纖維工業(yè)生產(chǎn)過程中必然產(chǎn)生的一種玻璃廢渣，產(chǎn)生量一般占玻纖產(chǎn)量的 15%左右。人們?nèi)粘Ｉ钪衼G棄的玻璃包裝瓶罐及打碎的玻璃窗碎片等也是產(chǎn)生廢玻璃的 來源之一。廢玻璃類物質(zhì)，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不腐爛、不燃燒、不能降解，大量廢玻璃既給人 們的生產(chǎn)和生活帶來了不便，又對環(huán)境產(chǎn)生了負(fù)荷。因此，如何開展廢玻璃資源化成了一個 當(dāng)今亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用廢舊玻璃制備的陶瓷刀具 材料及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種用廢舊玻璃制備的陶瓷刀具材料，由以下重量份原料制成：廢舊玻璃碎料50-70、 碳化鈦6-8、氧化鈣3-5、乙撐雙油酸酰胺1-2、金剛石2-3、鋁礬土 5-6、碳酸鎂晶須1-2、坡 縷石纖維1-3、氧化鋯3-5、羥丙基瓜爾膠1-2、鉬酸鋅2-3、變性淀粉0. 5-1、碳酸鈉1-2、丙 烯醇4-6、添加劑6-7 ; 所述的添加劑是由以下重量份原料制成：硅酸鋯20-30、陶瓷廢棄料12-15、氮化鋁 2-3、二氧化鈦4-6、沙漠砂2-4、鋼渣微粉6-8、水玻璃4-6、木質(zhì)素磺酸鈉0. 5-1、橘子油 2-4、磷酸銀1-2 ;制備方法為：將木質(zhì)素磺酸鈉加入到適量的水中，攪拌均勻，再加入硅酸 鋯、陶瓷廢棄料、氮化鋁、二氧化鈦、沙漠砂、鋼渣微粉、水玻璃，加熱至65-70°C，攪拌反應(yīng) 30-40分鐘后加入橘子油、磷酸銀，攪拌20-30分鐘，超聲分散5-7分鐘，過濾，烘干，粉碎，過 40目篩，在氮氣氛圍下，1360-1420°C下煅燒1-2小時，粉碎，過40目篩，即得。
[0006] -種用廢舊玻璃制備的陶瓷刀具材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將廢舊玻璃碎料、碳化鈦、氧化鈣、金剛石、鋁礬土、氧化鋯加入到高速混合機中，在 轉(zhuǎn)速60-120r/min下混合均勻； (2) 將其余剩余成份以及適量的水混合，加熱中攪拌，待溶解后在60-70°C下恒溫處理 30-40分鐘； (3) 將步驟（1)和步驟（2)的原料混合，放入球磨機球磨2. 5-4. 5小時； (4) 將步驟（3)中球磨后的原料放入高溫?zé)Y(jié)爐中進行高溫?zé)Y(jié)，高溫?zé)Y(jié)爐升溫速 率為250°C/min，首先升溫至高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)溫度為650-720°C，恒溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)時間為2-4h， 再升高高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)溫度為980-1110°C，恒溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)時間為3-4h，緩慢降溫，即得。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點在于： 本發(fā)明采用廢舊玻璃作為制備陶瓷刀具材料的主要原料，對廢舊玻璃進行二次利用， 節(jié)約了資源，降低了生產(chǎn)成本，另外，本材料中添加的碳化鈦、碳酸鎂晶須、坡縷石纖維具有 高強度、耐腐蝕、耐磨、熱穩(wěn)定性好的特點，生產(chǎn)出的陶瓷刀具材料耐磨、耐熱性好，強度高。
【具體實施方式】
[0008] 實施例1 一種用廢舊玻璃制備的陶瓷刀具材料，由以下重量（kg)原料制成：廢舊玻璃碎料50、 碳化鈦6、氧化鈣3、乙撐雙油酸酰胺1、金剛石2、鋁礬土 5、碳酸鎂晶須1、坡縷石纖維1、氧 化鋯3、羥丙基瓜爾膠1、鉬酸鋅2、變性淀粉0. 5、碳酸鈉1、丙烯醇4、添加劑6 ; 所述的添加劑是由以下重量份（kg)原料制成：硅酸鋯20、陶瓷廢棄料12、氮化鋁2、二 氧化鈦4、沙漠砂2、鋼渣微粉6、水玻璃4、木質(zhì)素磺酸鈉0. 5、橘子油2、磷酸銀1 ;制備方法 為：將木質(zhì)素磺酸鈉加入到適量的水中，攪拌均勻，再加入硅酸鋯、陶瓷廢棄料、氮化鋁、二 氧化鈦、沙漠砂、鋼渣微粉、水玻璃，加熱至65°C，攪拌反應(yīng)30分鐘后加入橘子油、磷酸銀， 攪拌20分鐘，超聲分散5分鐘，過濾，烘干，粉碎，過40目篩，在氮氣氛圍下，1360°C下煅燒 1小時，粉碎，過40目篩，即得。
[0009] -種用廢舊玻璃制備的陶瓷刀具材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將廢舊玻璃碎料、碳化鈦、氧化鈣、金剛石、鋁礬土、氧化鋯加入到高速混合機中，在 轉(zhuǎn)速60r/min下混合均勻； (2) 將其余剩余成份以及適量的水混合，加熱中攪拌，待溶解后在60°C下恒溫處理30 分鐘； (3) 將步驟（1)和步驟（2)的原料混合，放入球磨機球磨2. 5小時； (4) 將步驟（3)中球磨后的原料放入高溫?zé)Y(jié)爐中進行高溫?zé)Y(jié)，高溫?zé)Y(jié)爐升溫速 率為250°C/min，首先升溫至高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)溫度為650°C，恒溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)時間為2h，再升高 高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)溫度為980°C，恒溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)時間為3h，緩慢降溫，即得。
[0010] 實施例2 一種用廢舊玻璃制備的陶瓷刀具材料，由以下重量（kg)原料制成：廢舊玻璃碎料60、 碳化鈦7、氧化鈣4、乙撐雙油酸酰胺1、金剛石3、鋁礬土 5、碳酸鎂晶須2、坡縷石纖維2、氧 化鋯4、羥丙基瓜爾膠1、鉬酸鋅3、變性淀粉0. 8、碳酸鈉1