随着陶瓷材料科学的不断发展，陶瓷材料的应用越来越广泛，下面就由科众陶瓷厂来为大家介绍陶瓷材料在机械工程中的应用。
 

氧化铝(lv)陶瓷管

1.用陶瓷材料(liao)制(zhi)造(zao)切削(xue)刀具(ju)

在金属材料机械加工中，切削加工是最基本、最可靠的精密加工手段，刀具材料的性能对切削加工效率、精度、表面质量、刀具寿命有着决定性的影响。在现代切削加工中，陶瓷刀具材料以其优异的耐热性、耐磨性和化学稳定性，在高速切削领域和切削难加工材料方面扮演着越来越重要的角色。陶瓷刀具材料主要包括氧化铝、氮化硅及赛隆系列。其他陶瓷材料，例如氧化锆陶瓷、硼化钛陶瓷等作为刀具材料也有使用。
 

氧化锆陶瓷棒(bang)

1.1氧化铝系列

纯的氧化铝陶瓷含Al203, 99%以上，强度低，抗热震性及断裂韧性较差，切削时易崩刃，故没有广泛使用。碳化物、氮化物和硼化物材料具有很高的强度和硬度，可以作为Al203，陶瓷中的增强相。这类物质包括TiC、TiN、TGB2、Ti（CN）、WC、ZrC等。采用重复热压工艺制备Al2O3，-TG（CN）刀具材料，抗弯强度可达820MPa，维氏硬度20.4GPa。

切(qie)削(xue)试验表明：此种材(cai)料适合连续切(qie)削(xue)铸铁和(he)硬(ying)化钢，尤其适合间(jian)歇切(qie)削(xue)硬(ying)化钢。晶(jing)须是(shi)一(yi)种广泛使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)增强增韧(ren)陶(tao)瓷材(cai)料，增强Al203，使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)主要是(shi)SiC、Si3N4。晶(jing)须。SiC晶(jing)须在Al2O3，基体(ti)中(zhong)(zhong)起加强棒(bang)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，并(bing)使(shi)应力在基体(ti)内分散(san)。这种陶(tao)瓷刀具(ju)断裂韧(ren)性、强度(du)和(he)硬(ying)度(du)都比(bi)较高(gao)，非(fei)常适合加工(gong)镍基耐热(re)合金及较低(di)的(de)(de)(de)切(qie)削(xue)速度(du)加工(gong)各种铸铁和(he)非(fei)金属脆性材(cai)料。Si,N晶(jing)须加入(ru)到Al2O3，基体(ti)中(zhong)(zhong)可以提高(gao)陶(tao)瓷的(de)(de)(de)抗热(re)冲击性，适合切(qie)削(xue)镍铬(ge)铁耐热(re)合金材(cai)料。

氧(yang)化锆(gao)相变增韧(ren)是一种广泛使用的增韧(ren)工艺(yi)。在Al2O3材(cai)料(liao)中加入(ru)15%部分稳定的氧(yang)化错，1550℃真空烧结2h，制备出Zr02-Al2O3复合(he)(he)材(cai)料(liao)，抗(kang)弯强(qiang)度可达(da)884MPa。这类陶瓷刀具具有较好的韧(ren)性和抗(kang)热冲击性，但耐磨(mo)性较差，主要用于铸铁和合(he)(he)金的粗加工。

1.2氮化硅(gui)系(xi)列

氮化(hua)硅材(cai)(cai)料(liao)是在氧(yang)化(hua)铝材(cai)(cai)料(liao)以(yi)后出现(xian)的(de)一(yi)(yi)种刀具(ju)材(cai)(cai)料(liao)。它比(bi)氧(yang)化(hua)铝材(cai)(cai)料(liao)的(de)强度和断裂(lie)韧(ren)(ren)性高，其抗弯(wan)强度一(yi)(yi)般(ban)可(ke)达(da)900~1000MPa，断裂(lie)韧(ren)(ren)性5~7MPa.m2，硬(ying)度91~93HRA，耐热性可(ke)达(da)1300~1400℃，不易产生裂(lie)纹，可(ke)以(yi)获得稳定的(de)使用(yong)寿命。采用(yong)热压自增(zeng)(zeng)韧(ren)(ren)的(de)方法(fa)可(ke)以(yi)进(jin)一(yi)(yi)步提高氮化(hua)硅陶(tao)瓷的(de)强度和韧(ren)(ren)性，即控制烧结过程，使一(yi)(yi)部分氮化(hua)硅晶粒发(fa)育(yu)成具(ju)有(you)较大长径比(bi)的(de)棒状晶粒（晶粒的(de)长径比(bi)可(ke)达(da)3~8），从而(er)获得类(lei)似于(yu)晶须增(zeng)(zeng)韧(ren)(ren)的(de)效(xiao)果。这种自增(zeng)(zeng)韧(ren)(ren)陶(tao)瓷刀具(ju)是一(yi)(yi)种适(shi)合切削(xue)冷(leng)硬(ying)铸铁和淬硬(ying)钢的(de)刀具(ju)材(cai)(cai)料(liao)，特别(bie)适(shi)合于(yu)断续切削(xue)。

在氮化硅基体中添加适量金属碳化物等复合强化剂，利用复合强化效应制成的氮化硅复合陶瓷，其性能比热压氮化硅陶瓷优越得多。在Si3N4,中添加A203、Y203、TiC、TiN和MgO等成分，可以采用冷压烧结而降低成本。β-赛隆就是在Si3N4中加入Al2O3烧结而成，兼有Al2O3和Si3N4的特性，其热硬性比硬质合金和Al2O3都高，刀尖温度高于1000℃时仍可高速切削。其最大特点是可提高切削速度，加大进给量，提高金属切削率，延长刀具寿命。