陶瓷刀具材料的新品種

（1）納米金屬陶瓷刀具 這是合肥工業大學材料學院新近開發出的一種新型氧化鋁基陶瓷刀具。它是在傳統的Al₂ O₃-TiC金屬陶瓷中加入納米材料TiN（氮化鈦）和AlN（氮化鋁）改性而成，從而可細化晶粒、優化材料力學性能。使用表明，這是一種高技術含量、高附加值的新型刀具，可部分取代K20（YG8）、P10（YT15）等硬質合金刀具，刀具壽命可提高2倍以上，而生產成本則與K20（YG8）刀具相當。

（2）涂層氮化硅陶瓷刀具 Si₃ N₄基陶瓷的韌性優于Al₂ O₃基陶瓷，但其耐磨性稍差。切削鑄鐵時，Si₃ N₄陶瓷刀具的后刀面磨損大于Al₂ O₃陶瓷刀具；切削鋼料時，Si₃ N₄陶瓷刀具的月牙洼磨損較大。為此，國外在Si₃ N₄基陶瓷表面上施以TiN、TiC、Ti（C，N）和Al₂ O₃等涂層，可單涂層，也可多涂層。經涂層后的氮化硅刀具其磨損量為未涂層的1/3，在加工普通鑄鐵的切削速度可達200～1000m/min，且壽命更長。例如，Sandvik公司的GC1690涂層氮化硅陶瓷刀具在加工高強度灰鑄鐵時的進給量達0.4mm/r，切削速度為500m/min。Seco日本公司的涂層Si₃ N₄陶瓷刀具，切削鋼材時抗月牙洼磨損的能力強，其切削速度可達Al₂ O₃基陶瓷刀具的切削速度，但進給量卻大于后者而接近涂層硬質合金刀具，可使材料切除率大大提高。

（3）TiB₂基陶瓷刀具 這是美國佐治亞州理工學院利用自擴散高溫合成工藝（Self-propagating High-temperature Synthesis-process，SHS）研制出的一種新型陶瓷刀具，其商品名為Advanced TiB₂。它的硬度是氮化硅的2倍，密度是硬質合金的1/3，而顯微硬度則比硬質合金高（900～1000）HV，其切削性能介于硬質合金和超硬材料CBN之間，用其銑削和車削黑色和有色金屬、硬度大于52HRC的淬硬鋼和高溫合金等材料時，刀具壽命可比現有的硬質合金刀具長56倍。

此外，近幾年來ZrO₂基陶瓷刀具的性能提高也取得了重要進展。ZrO₂基陶瓷適于加工各種鋁合金，包括硅含量高的硅鋁合金。所以有人認為，TiB₂基陶瓷、ZrO₂基陶瓷與現在已在使用的Si₃ N₄基陶瓷一樣，有可能成為未來使用的主要刀具陶瓷材料。