氮化硼纳米管增韧陶瓷刀具及其高效切削性能研究

项目名称： 氮化硼纳米管增韧陶瓷刀具及其高效切削性能研究

项目编号： No.51175305

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械工程学科

项目作者： 刘含莲

作者单位： 山东大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 研究新型高性能陶瓷刀具是高效高质量切削高温合金、高强度钢等难加工材料亟待解决的关键问题之一。鉴于氮化硼非碳纳米管具有超强力学性能、极高的纵横比、高导热性、高温化学稳定性等特点，提出将新型一维材料氮化硼纳米管用于复合陶瓷刀具的研究。通过对刀具材料体系设计、工艺优化、增韧补强机理的系统研究，研制出具有优良高温力学性能和切削性能的新型纳米管增韧陶瓷刀具，并应用于难加工材料的高效干式切削。深入研究纳米管材料的特殊增韧机制，建立增韧补强机理模型；系统研究新型陶瓷刀具的失效机理，建立基于刀具失效机理的刀具寿命与刀具材料高温力学性能和切削用量之间的力学模型、工件材料去除率与切削用量之间的优化模型，优化出最佳切削工艺参数，指导实际应用。新型高性能纳米管增韧陶瓷刀具的研制成功必将极大提高难加工材料的切削效率和刀具寿命，对提升我国刀具技术的自主创新能力和先进加工技术的进步具有重要的理论意义和实际应用价值。

中文关键词： 氮化硼纳米管；陶瓷刀具；力学性能；切削性能；增韧补强

英文摘要：

英文关键词： boron nitride nanotubes (BNNTs)；cutting tool；mechanical properties；cutting performance；strengthening and toughening