[发明专利]一种高强高导热氮化硅陶瓷刀具及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高强高导热氮化硅陶瓷刀具，按质量百分比计，制备所述高强高导热氮化硅陶瓷刀具的原料包括70～90％的α-Si₃N₄粉末，0.5～1％的β-Si₃N₄晶种，2～5％的稀土氧化物，5～10％的具有金属镀层的金刚石和余量的烧结助剂。

2.根据权利要求1所述的高强高导热氮化硅陶瓷刀具，其特征在于，所述β-Si₃N₄晶种的长径比为(2～5)：1。

3.根据权利要求1所述的高强高导热氮化硅陶瓷刀具，其特征在于，所述稀土氧化物包括Y₂O₃、La₂O₃、Yb₂O₃、Sc₂O₃、Ce₂O₃、Pr₂O₃、Nd₂O₃、Lu₂O₃、Tb₂O₃和Tm₂O₃中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的高强高导热氮化硅陶瓷刀具，其特征在于，所述具有金属镀层的金刚石中金刚石的粒径为10～100μm。

5.根据权利要求1所述的高强高导热氮化硅陶瓷刀具，其特征在于，所述具有金属镀层的金刚石中金属镀层的材质为Ni或Ti，所述金属镀层的厚度为50～300nm。

6.根据权利要求1所述的高强高导热氮化硅陶瓷刀具，其特征在于，所述烧结助剂包括MgO、Al₂O₃和AlN中的至少一种。

7.权利要求1～6任意一项所述高强高导热氮化硅陶瓷刀具的制备方法，包括以下步骤：

(1)将高强高导热氮化硅陶瓷刀具的原料混合后进行球磨，得到混合物；

(2)将所述步骤(1)得到的混合物依次进行热压烧结和退火处理，得到高强高导热氮化硅陶瓷刀具。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中热压烧结的压力为10～50MPa，热压烧结的温度为1400～1900℃，热压烧结的时间为20～180min。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中退火处理的温度为950～1200℃，退火处理的时间为30～120min。

10.权利要求1～6任意一项所述高强高导热氮化硅陶瓷刀具或权利要求7～9任意一项所述制备方法制备得到的高强高导热氮化硅陶瓷刀具在切削硬质合金中的应用。