[发明专利]一种热敏/结构材料复合叠层测温刀具及其制备方法

权利要求书

1.一种热敏/结构材料复合叠层测温刀具，其特征在于，所述热敏/结构材料复合叠层测温刀具为由结构材料和热敏材料组成的叠层结构，所述热敏材料为热敏陶瓷xY₂O₃-yLaCrO₃，其中0.4≤x≤0.7，x+y＝1，x和y均为摩尔数；

所述热敏/结构材料复合叠层测温刀具是由一层结构材料层和一层热敏陶瓷层组成的两层叠层结构，或是由中间为热敏陶瓷层两侧为结构材料层组成的三层叠层结构；

所述热敏陶瓷层的厚度为0.5～1.5mm；

所述结构材料为金属陶瓷；

所述金属陶瓷，以重量份数计，包括以下原料：56～79份Ti(C_0.7N_0.3)、10～15份Mo₂C、5～10份WC、0～5份NbC、4～8份Ni、2～6份Mo。

2.一种根据权利要求1所述的热敏/结构材料复合叠层测温刀具的制备方法，其特征在于，所述热敏/结构材料复合叠层测温刀具为两层叠层结构，所述制备方法包括以下步骤：

步骤一、热敏陶瓷粉末的制备：按摩尔比称取铬酸镧粉末与氧化钇粉末，将所述铬酸镧粉末与氧化钇粉末混合球磨、真空干燥、研磨、过100目筛得到所述热敏陶瓷粉末；

步骤二、金属陶瓷粉末的制备：按重量份数分别称取Ti(C_0.7N_0.3)粉末、WC粉末、Mo₂C粉末、NbC粉末、Ni粉末和Mo粉末，将称取的各原料粉末混合，以无水乙醇为介质进行超声波震荡得到浆体，将所述浆体真空干燥、研磨、过100目筛得到所述金属陶瓷粉末；

步骤三、压制成型和真空烧结：向模具中加入步骤二制得的金属陶瓷粉末进行一次预压，然后加入步骤一制得的热敏陶瓷粉末，进行二次预压，二次预压结束后，进行真空烧结，得到所述热敏/结构材料复合叠层测温刀具。

3.根据权利要求2所述的热敏/结构材料复合叠层测温刀具的制备方法，其特征在于，步骤一中所述球磨的转速为200r/min，所述球磨的球料比为6:1；步骤二中所述超声波震荡的时间为2h；步骤三中所述一次预压的压力为10MPa，时间为2min，所述二次预压的压力为10MPa，时间为2min，所述真空烧结的具体操作为：以100℃/min的加热速率快速加热至1500～1600℃，保温5min，后以50℃/min的冷却速度冷却至室温，真空烧结过程中的单轴烧结压力为30MPa。

4.一种根据权利要求1所述的热敏/结构材料复合叠层测温刀具的制备方法，其特征在于，所述热敏/结构材料复合叠层测温刀具为三层叠层结构，所述制备方法包括以下步骤：

步骤一、热敏陶瓷粉末的制备：按摩尔比称取铬酸镧粉末与氧化钇粉末，将所述铬酸镧粉末与氧化钇粉末混合球磨、真空干燥、研磨、过100目筛得到所述热敏陶瓷粉末；

步骤二、金属陶瓷粉末的制备：按重量份数分别称取Ti(C_0.7N_0.3)粉末、WC粉末、Mo₂C粉末、NbC粉末、Ni粉末和Mo粉末，将称取的各原料粉末混合，以无水乙醇为介质进行超声波震荡得到浆体，将所述浆体真空干燥、研磨、过100目筛得到所述金属陶瓷粉末；

步骤三、压制成型和真空烧结：向模具中加入步骤二制得的金属陶瓷粉末进行一次预压，然后加入步骤一制得的热敏陶瓷粉末，进行二次预压，再次加入步骤二制得的金属陶瓷粉末进行三次预压，三次预压结束后，进行真空烧结，得到所述热敏/结构材料复合叠层测温刀具。

5.根据权利要求4所述的热敏/结构材料复合叠层测温刀具的制备方法，其特征在于，步骤一中所述球磨的转速为200r/min，所述球磨的球料比为6:1；步骤二中所述超声波震荡的时间为2h；步骤三中所述一次预压的压力为10MPa，时间为2min，所述二次预压的压力为10MPa，时间为2min，所述三次预压的压力为10MPa，时间为2min，所述真空烧结的具体操作为：以100℃/min的加热速率快速加热至1500～1600℃，保温5min，后以50℃/min的冷却速度冷却至室温，真空烧结过程中的单轴烧结压力为30MPa。

6.一种根据权利要求1所述的热敏/结构材料复合叠层测温刀具在切削测温中的应用。