一种高韧性高润滑氮化硅陶瓷冰刀制备方法
本发明公开了一种高韧性高润滑氮化硅陶瓷冰刀制备方法，由以下重量组分组成：a‑Si3N4粉69‑85.5份、Lu2O3‑Al2O3‑MgO 4‑10份、钇稳定氧化锆粉10‑20份和石墨烯0.5‑1.5份；一称取原料混合置球磨罐研磨至浆料；二将浆料置于烘箱中干燥、破碎、研磨过筛，得混合粉体；三将混合粉体干压成型，再在200‑300MPa压力进行冷等静压处理，得坯体；四将坯体放入坩埚中，在惰性气氛下，升温至500‑1000℃，保温预烧结；五向坩埚中充氮气，升温至1700‑1900℃，保温进行气压烧结，六烧结结束后，降温冷却至1200℃，后随炉冷却至室温；七将制备的氮化硅陶瓷材料进行加工，制成氮化硅陶瓷冰刀。本发明所制备的氮化硅陶瓷材料抗弯强度可达1000MPa，断裂韧性达到10MPa.ml/2，摩擦系数、耐磨性润滑性也得到显著提升，适用于制造氮化硅陶瓷冰刀。
提升冰刀性能：该制备方法能够生产出高韧性、高润滑性的氮化硅陶瓷冰刀，显著提高冰刀的耐磨性、抗冲击性和滑行性能，为运动员提供更好的运动体验。
推动冰雪运动发展：高性能氮化硅陶瓷冰刀可满足专业运动员和冰雪运动爱好者的需求，推动冰雪运动的普及和发展，助力冬季体育产业的繁荣。
降低使用成本：氮化硅陶瓷冰刀具有优异的耐用性，能够减少更换频率和维护成本，为用户提供经济高效的冰雪运动装备选择。
(1)本发明的复合烧结助剂中Al2O3有助于氮化硅粒子的溶解，MgO为低熔点的烧结助剂，有助于降低氮化硅的烧结温度，提高致密度，Lu2O3有助于提高陶瓷晶界强度，在摩擦过程中表面会氧化形成保护层；
(2)本发明的石墨烯具有良好的润滑性能，石墨烯的添加能降低复合陶瓷刀具材料的摩擦系数和磨损率，起到减磨耐磨的作用；
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张光磊
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