月归档：十二月 2010

随着现代科学技术的发展，各种高强度、高硬度的工程材料越来越多地被采用，这给高效切削加工带来了很大的困难。与硬质合金刀具相比，陶瓷刀具因其更优良的耐热耐磨性、高红硬性等特点，在现代切削加工中扮演着越来越重要的角色。 然而目前国内陶瓷刀具的发展 随着现代科学技术的发展，各种高强度、高硬度的工程材料越来越多地被采用，这给高效切削加工带来了很大的困难。与硬质合金刀具相比，陶瓷刀具因其更优良的耐热耐磨性、高红硬性等特点，在现代切削加工中扮演着越来越重要的角色。 然而目前国内陶瓷刀具的发展究竟处于什么样的阶段，我们对陶瓷刀具未来的发展又应该做些什么，带着这样的疑问，我们采访了清华紫光方大高技术陶瓷有限公司(以下简称“紫光方大”)副总工程师仇启源。他致力于陶瓷刀具研究已有几十年，在向我们说起国内陶瓷刀具的发展历程时他如数家珍，言谈之中又不失风趣。

特种陶瓷刀是指采用高科技的300-600纳米高纯度超微精细氧化锆粉粒经过制备、静压、烧结并精密加工而成的高科技产品。同钢刀相比，陶瓷刀具有如下几大特点。 　　 　　（1）具有高硬度。陶瓷刀的硬度可达到HRA87以上（仅次于金刚石，该材料也被用于制造人造宝石），如此高的硬度，使得陶瓷刀的刃口极其锋利，切削肉类、蔬菜、水果等得心应手，十分轻快省力，且不会卷刃。比如：用陶瓷刀切肉非常好使，可以切出很薄的肉片；用其切面包不掉渣；切洋葱不辣眼睛等。 　　 　　（2）具有高耐磨性。陶瓷刀的耐磨性是金属刀的几十倍，由于这一特性，使得陶瓷刀在长期使用过程中省却了反复刃磨的烦恼，成为真正意义上的“永不磨损型”刀具。 　　 　　（3）化学性能稳定。陶瓷刀无毒、无污染、不氧化、不生锈、可耐各种酸碱等有机物的腐蚀。陶瓷刀在高温下没有任何对人体有害的物质析出，是环保型刀具。陶瓷刀不会与食物发生氧化反应，用其切蔬菜或水果，不会产生怪味和黑斑。 　　 　　（4）卫生抗菌。陶瓷刀无静电、无磁性、摩擦力小，处理食物不易粘连。陶瓷刀材料组织致密，没有微孔，能够有效抑制细菌的滋生，长期使用，有益健康。 　　 　　（5）陶瓷刀所采用的材料在医学上用于人工关节和人工牙齿，其与人体组织不会发生排斥反应，人体肌肤与其接触也不会产生金属过敏现象。 　　 　　（6）陶瓷刀的重量是金属刀的2／3，因此使用起来不会象金属刀那样有沉重感，十分轻快，家庭主妇使用起来也很方便，很受家庭主妇的欢迎。 　　 　　（7）陶瓷刀特别适合处理生鱼片、果蔬沙拉、熟食、片烤鸭、切松花蛋、切香肠等，干净卫生。用陶瓷刀切完葱蒜等刺激味食品，只要将刀用清水冲洗，再用干净抹布擦干，刀体上就不会残留怪味，用其再切其他食品不会串味。 　　 　　陶瓷刀由于具有如上几大优点，因此一经推出，就受到很多追求生活时尚人士的欢迎，家庭拥有陶瓷刀，已经成为一种高品位的象征，随着人们生活水平的不断提高，陶瓷刀将走入寻常百姓家。陶瓷刀不可能完全代替钢刀，但家中没有陶瓷刀，将是一个极大的遗憾。 　　 　　陶瓷刀使用注意事项：（1）陶瓷刀不宜儿童玩耍。（2）陶瓷刀刃口极其锋利，使用中注意不要伤手，擦刀时要顺着刀背的方向擦拭。（3）使用中不要高空抛落。（4）不要使用陶瓷刀剜、撬、敲打坚硬物。（5）携带陶瓷刀乘坐飞机要办理托运。

五月下旬，我国内公司开发的微波高温常压烧结陶瓷刀具技术及设备在重庆利特高新技术有限公司成功生产应用，是国内世界领先的微波高温技术在高技术陶瓷领域成功应用的又一闪耀明珠。 陶瓷刀具属于高技术陶瓷，具有高强度、高韧性和高耐磨性，用于机械加工行业大大提高了生产效率，有很好的社会效益和经济效益，现在已被越来越多的用户所认识，因此市场前景广阔。传统热压烧结陶瓷刀具工艺复杂，能耗很高。微波烧结生产出的陶瓷刀具，其主要性能指标均达到了国际先进水平， 且工艺易控，产品一致性好。微波工艺技术与设备受到用户单位相当高的评价，同时，该技术与设备也可应用于陶瓷密封件、陶瓷轴承、陶瓷刀、陶瓷喷咀等耐磨、耐腐蚀、耐高温制品的生产，应用十分广泛。 目前，本微波工艺与设备在重庆利特高新技术有限公司已成功生产出氮化硅、Sialon(塞隆)、金属陶瓷、氧化锆、ZTA等材料，产品品质优异，该公司下阶段将与我公司就微波烧结高技术陶瓷进行更为深入的合作。

选购氧化锆陶瓷刀时,我们应该如何去把握它的价格？因为陶瓷刀的制造工艺非常复杂加上原材料的稀有性.造成产品成本比较相对较高. 但当有人告诉你一把7寸陶瓷菜刀几十块钱的时候,请务必注意以下几点： 1、刀片的氧化锆粉粒的纯度如何？高纯度的粉粒透明似玉,但 选购氧化锆陶瓷刀时,我们应该如何去把握它的价格？因为陶瓷刀的制造工艺非常复杂加上原材料的稀有性.造成产品成本比较相对较高. 但当有人告诉你一把7寸陶瓷菜刀几十块钱的时候,请务必注意以下几点： 1、刀片的氧化锆粉粒的纯度如何？高纯度的粉粒透明似玉,但通常这些低劣的陶瓷刀是混合铝粉,不仅透明度不高,也会呈现出偏的光感,我们可以想想铝粉吃到肚子里面会有什么后果？ 2、氧化锆粉粒的直径是一个工厂核心技术水平的最重要指标,颗粒的直径越小锻压出来的刀片密度更度，硬度更高,同进我们通过显微镜可以观察比较出采用大直径的粉粒的刀刃显非常明显的锯齿状.我司的产品粉粒直径平均

首先我们先一起来认识一下什么叫 陶瓷刀 吧！ 陶瓷刀 完全属于陶瓷产品，包括刀体和手柄，其特征在于刀体为氧化锆陶瓷刀体，手柄为陶瓷手柄，刀体和手柄由粘结固化剂粘接；刀体的末端最好设有插柄，手柄的一端对应设有与刀体插柄相适应的插孔，插柄插装在插 首先我们先一起来认识一下什么叫陶瓷刀吧！ 陶瓷刀完全属于陶瓷产品，包括刀体和手柄，其特征在于刀体为氧化锆陶瓷刀体，手柄为陶瓷手柄，刀体和手柄由粘结固化剂粘接；刀体的末端最好设有插柄，手柄的一端对应设有与刀体插柄相适应的插孔，插柄插装在插孔内，增加连接强度。本实用新型全瓷刀，全瓷结构，耐磨损，不生锈，不与食物发生反应，能保持食品的原色、原味，健康环保，高雅美观，档次高，且卫生，易清洗，能够满足高档次生活的用刀要求。 　　但是陶瓷刀毕竟是属于高档次的消费品，在一般人看来是处不可及的。另外陶瓷刀的硬度很高，但却像玻璃一样易碎，因此在使用时要格外小心。它的锋利度也是钢刀的十倍以上，十分锋利，要避免小孩使用。 陶瓷刀因锻锆工艺复杂,采用的原材料又属于稀有资源,成品光亮是玉,极为珍贵,早在好几年前像德国,日本等发达国家就开始普遍使用,价格比较高昂,当时也是一种身份的像征,因此称之为贵族刀。

产品简介 　　6.5寸陶瓷厨房刀 　　陶瓷手柄，刀身黑色 　　 　　特种陶瓷刀是采用300-600纳米高纯度超微精细氧化锆粉粒经过制备、压铸、烧结并经过精密加工而成的高科技产品。与传统金属刀相比，陶瓷刀具有以下几大优点： 　　 　　（1）具有高硬度。陶瓷刀的硬度达到HRA87以上，仅次于金刚石。由于陶瓷刀的高硬度，使得其刃口极其锋利，切削食物十分轻快、省力。比如：切面包不掉渣儿，切肉可以片出很薄的肉片，切洋葱不辣眼睛等等。 　　（2）具有高耐磨性。陶瓷刀的耐磨性是金属刀的几十倍。由于这一特性，使得陶瓷刀在长期使用中省却了反复刃磨的烦恼，成为真正意义上的“永不磨损型”刀具。 　　（3）具有良好的化学稳定性。陶瓷刀无毒、无污染、耐高温、不氧化、不锈蚀、可耐各种酸碱等有机物的侵蚀。用陶瓷刀切削水果蔬菜等不会产生怪味，水果蔬菜等也不会因为与刀发生氧化而生黑斑。陶瓷刀在使用中无论是在高温中还是在常温下都不会有任何对人体有害的物质析出，是绿色环保型刀具。 　　（4）陶瓷刀产品晶粒细小，致密度高，可减少细菌滋生机会。不易沾污，卫生抗菌，长期使用，有益健康。 　　（5）陶瓷刀无静电，摩擦力小，处理食物不易粘连。清洗方便、不串味。用陶瓷刀处理葱、蒜等辛辣食物后，只要将刀用清水冲洗，再用干布擦拭，就可以除掉刀体上残存的味道，再用其处理其他食物时，不会串味，可保持食物的原色原味。 　　（6）陶瓷刀的材质还广泛应用于人工关节以及人工牙齿等，其与人体肌肤接触中不会造成排斥反应以及金属过敏现象。 　　（7）陶瓷刀的重量比金属刀轻1／3左右，家庭主妇使用也不会象钢刀那样具有沉重感，十分轻巧，使烹饪成为享受。 　　（8）特种陶瓷刀经过几代研制，目前使用的纳米级氧化锆增刃陶瓷其断裂刃性已达到铸铁的水平，正常使用情况下掉到地上不会断裂，从而大大延长了使用寿命。 　　 　　陶瓷刀特别适合处理生鱼片、肉片、制作生菜沙拉、水果拼盘等凉菜，同时还适合处理松花蛋、片烤鸭、切熟食、剥水果皮、切水果等。陶瓷刀系手工打造，其工艺精湛、造型美观、高雅大气。白刀光泽无暇、洁白如玉，黑刀镜面抛光，光可照人。配以实木手柄，高档礼盒，凸显其高贵典雅。陶瓷刀体现了中国古陶文化与现代高新技术的完美结合，印映了新世纪、新材料的绿色、健康、环保理念，新颖时尚，具有很高的工艺欣赏价值和收藏价值，同时又有很高的使用价值，很受陶文化喜爱者和追求生活时尚人们的青睐，是馈赠亲友、交际往来的佳品。

在切削灰铸铁和淬硬钢时，可选择陶瓷刀具或CBN刀具，为此，应进行成本效益和加工质量分析，以确定选择哪一种。图3为Al2O3、Si3N4和CBN刀具加工灰铸铁后刀面磨损情况，如图3所示，PCBN刀具材料切削性能优于Al2O3和Si3N4。但在淬硬钢干式切削时，Al2O3陶瓷的成本低于PCBN材料。陶瓷刀具有良好的热化学稳定性，但却不及PCBN刀具的韧性和硬度。在切削硬度低于HRC60以下和采用小进给量时，陶瓷刀具是较好的选择。PCBN刀具适于切削硬度高于HRC60的工件，尤其在自动化加工和高精度加工时更为适用。除此之外，在相同后刀面磨损情况下，PCBN刀具切削后的工件表面残余应力也比陶瓷刀具相对稳定，如图4所示。 . 使用PCBN刀具干式切削淬硬钢还应遵循以下原则：在机床刚性允许条件下尽可能选择大切深，这样切削区生成的热量使得刃前区金属局部软化，能有效降低PCBN刀具的磨损，此外，在小切深时还应考虑采用PCBN刀具导热性差而使得切削区热量来不及扩散，剪切区也能产生明显的金属软化效应，减小切削刃的磨损。

金属切削加工是工业生产中最基本、最广泛、最重水平直接关系到机械加工的效率、产品的质量和制造要的工艺，它直接影响工业生产的效率及成本消耗。金属切削刀具作为切削加工的基础装备之一，其发展的成本，对机械制造技术的发展速度起着关键性的作用。随着新刀具材料如陶瓷、人造金刚石、立方氮化硼、涂层硬质合金等的相继出现，金属切削及刀具技术作为现代制造技术的基础工艺及装各也进入了以发展高速切削，开发新的切削工艺、加快刀具结构变革为特征的发展新阶段。 1 新型陶瓷刀具的切削性能 在切削过程中，判定刀具切削性能的优劣，往往从刀具切削部分的材料、儿何形状和刀具结构方面进行分析，而刀具材料的分析则以传统的硬质合金为主要的研究对象。随着现代工业技术的不断发展，传统的硬质合金刀具很难胜任或根本无法实现对某些高强度、高硬度材料的加工，而陶瓷刀具由于具有很好的耐磨性、红硬性，适干加工高硬材料。即使在1200～1350℃的高温下仍能继续切削，且与金属亲和力小，切屑不易粘刀，不易产生积屑瘤，加工表面粗糙度值小。它还可以进行高速切削，减少换刀次数和由于刀具磨损而引起的尺寸误差，大大提高生产率和产品质量，因而受到人们的重视。 根据国外有关资料报道，陶瓷刀具在工业发达国家的发展应用非常快，有的已达到刀具总构成比的10%以上。美国用热压陶瓷刀具加工冷硬铸铁(HRC66)和高温合金时，采用的切削用量很高( v=610m/min，ap=6mm，s=0.5mm/r) 大大地提高了生产率。我国虽然在陶瓷刀具的研究水平上不比外国差，但实际应用发展较慢，据1994年以前的有关材料报道，当时，国内陶瓷刀具占总刀具的比例不超过1%，与国外大量应用于汽车工业及数控机床的情况正好相反，还主要用于加工水泵、轧辊等硬质合金刀具难以切削工件的粗加工，在精密加工中应用比较少。 陶瓷刀片的牌号及性能表 陶瓷系列 及牌号 密度 (g/cm3) 硬度 (HRA) 抗弯强度 (MPa) 用途 特长 Si3N4 基系列 FD05 Si3N4 3.41 92.5 1000 HRC

挑战：加工耐热超级合金材料时，航空航天部件制造商如何提高生产效率？ 解决方案：使用硅铝氧氮陶瓷刀片。这种刀片的切削速度比常规的硬质合金解决方案要快5至10倍。 随着空中客车380和波音梦幻客机等新型飞机相继投产，商用航空航天业目前正处于繁荣时期。由于各航空公司竞相更新机队，这种繁忙景象很有可能会继续下去。因此，航空航天制造商和部件供货商需要为难以加工的耐热超级合金（HRSA）材料提高生产效率。 正常运作的航空发动机燃烧室内部是一个极具挑战性的环境，在这里，高达1000˚C的温度十分普遍，其温度和压力可超过传统的金属极限。因此，需要采用专门开发的合金材料来使其中的零部件适应最严酷的温度条件以及确保其结构完整性，而在材料中加入镍和铬能赋予材料优越的耐热性能。 耐热超级合金是用于燃气轮机内温度最高部分的合金总称，因为它们可以承受高达1000摄氏度的高温而不会对其强度带来任何损害。它们是当今航空发动机制造的最主要材料，而且据预计，其应用将会更加广泛。 但是，与钢材相比，这些材料的加工性能较为逊色，因为材料会产生很高的切削温度，并会导致常规硬质合金刀片迅速磨损，因此很难加工。此外，取决于合金的不同处理方式，其加工的工作状态也有所差异。这些合金最佳的切削刀具往往是陶瓷制品。 因此，解决方案是采用陶瓷刀片，这种刀片具有出色的耐热性能，尤其适合制造过程中的粗加工和半粗加工阶段。再加上其优越的耐磨性，陶瓷牌号刀片允许以高于硬质合金刀片5至10倍的切削速度工作，从而极大地提高了生产效率。 山特维克可乐满为第一阶段和中间阶段加工工序中的一系列任务开发了数种陶瓷牌号。公司的CC670已证明是一种非常有效的刀片，适合第一阶段加工中的重载粗加工应用场合。而针对随后的半粗加工领域的工序，山特维克可乐满正引入另外两个牌号，即CC6065和CC6066，作为CC670的补充。在需要额外刃线安全性的工序中，CC6065被认为是首选的刀片牌号。在所有应用场合，该刀片都具备安全和可预测等性能，在中间阶段加工中是取代晶须陶瓷的经济选择。CC6065也同样适合铣削。CC6060是款具备卓越抗沟槽磨损性的新牌号，此外，它还通过提高切削深度、进给及切削长度来提高生产效率。这种刀片牌号尤其适合用于稳定的条件以及需要控制啮合角度的严格定制编程技术。 CC6065的耐磨损性能与市场上另一种陶瓷刀片作比较。对比工序是对一种经过时效硬化达到35HRC（洛氏硬度）的Inconel 718锻造外壳进行型腔铣削。切削参数是：Vc=213m/min，fn=0.20ap=25mm，切削时间是5.3分钟。结果表明，CC6065的刀片磨损状况显著低于硬质合金刀片。此外，将CC6060刀片牌号其它公司的陶瓷牌号置于Rene 88涡轮机叶轮的连续切削应用场合中，以评估磨损特征和切削时间。结果显示，CC6060具备更好的抗沟槽磨损性：这种刀片用了10.8分钟才达到对比陶瓷刀片只用3.28分钟就发生的磨损程度。这表明山特维克可乐满生产的陶瓷刀片牌号能通过减少磨损来改善生产效率。

“高级陶瓷刀套件”的材料，系采用航天及国防专用的300-600纳米高纯度超微精细氧化锆粉粒经过制备、静压、烧结并精密加工而成。其特点如下： （1）具有高硬度。陶瓷刀的硬度可达到HRA87以上（仅次于金刚石，该材料也被用于制造人造宝石），如此高的硬度，使得陶瓷刀的刃口极其锋利，切削肉类、蔬菜、水果等得心应手，十分轻快省力，且不会卷刃。比如：用陶瓷刀切肉非常好使，可以切出很薄的肉片；用其切面包不掉渣；可带皮切松花蛋和咸鸭蛋等。 （2）具有高耐磨性。陶瓷刀的耐磨性是金属刀的几十倍，由于这一特性，使得陶瓷刀在长期使用过程中省却了反复刃磨的烦恼，被誉为“永不磨损型”刀具。 （3）化学性能稳定。陶瓷刀无毒、无污染、不氧化、不生锈、可耐各种酸碱等有机物的腐蚀。陶瓷刀在高温下没有任何对人体有害的物质析出，是环保型刀具。陶瓷刀不会与食物发生氧化反应，用其切蔬菜或水果，不会产生怪味和黑斑。 （4）卫生抗菌。陶瓷刀无静电、无磁性、摩擦力小，处理食物不易粘连。陶瓷刀材料组织致密，没有微孔，不沾污，易洗涤，能够有效抑制细菌的滋生，长期使用，有益健康。 （5）陶瓷刀的重量是金属刀的2／3，因此使用起来不会象金属刀那样有沉重感，十分轻快，特别适合家用。很受家庭主妇的欢迎。 （6）陶瓷刀特别适合处理生鱼片、果蔬沙拉、熟食、片烤鸭、切松花蛋、切面包，切香肠等，干净卫生。用陶瓷刀切完葱蒜等刺激味食品，只要将刀用清水冲洗，再用干净抹布擦干，刀体上就不会残留怪味，用其再切其他食品不会串味。 （7）陶瓷刀体现了中国古陶文化与现代高新技术的完美结合，印映了新世纪、新材料的绿色、健康、环保理念，新颖时尚，是引领生活潮流的时尚新品。 （8）并州陶瓷刀做工精细，其工艺精湛，造型美观，其玉白、光泽的刀体，黑色的激光标识，配以古香古色，符合人体工学标准的实木手柄，盛装在蓝绒礼盒中，好似玉龙卧匣，舞弄千年文墨，具有很高的工艺欣赏价值和收藏价值，很受陶文化喜爱者的青睐，是馈赠亲友、交际往来的佳品。 陶瓷刀使用注意事项：（1）陶瓷刀不宜儿童玩耍。（2）陶瓷刀刃口极其锋利，使用中注意不要伤手，擦刀时要顺着刀背的方向擦拭。（3）使用中不要高空抛落。（4）不要使用陶瓷刀剜、撬、敲打坚硬物。（5）携带陶瓷刀乘坐飞机要办理托运。