都知道陶瓷刀具很牛，但是你知道它为什么这么牛吗？

编者语：我是制造君，各位造友晚上好~

当我们听到陶瓷刀具，第一印象是否是易碎的，和茶杯/碗一样，一旦从高处掉落就会碎？

那么陶瓷切削刀具是什么，跟茶杯/碗等陶器是一样的吗？

接下来介绍两者的不同之处。

原料不同

茶杯/碗等陶器主要原料为粘土，而切削刀具使用的陶瓷是基于高硬度、具有化学稳定性的原料制成的，比如氧化铝Al2O3和二氧化锆ZrO2。他们是由比粘土硬的多的原料制成的。

成型方法不同

茶杯/碗等陶器多为纯手工或者手工器具制作成型的。而切削用的陶瓷刀具是将原料装入专用模具，然后用专用设备以每平方厘米约1-2吨的压力冲压成型，从而消除了颗粒之间的空隙，形成了高强度的陶瓷刀具材料。

烧结温度不同

茶杯/碗等陶器在大约900-1,300 °c 的相对“低温”下烧结，而在切削中使用的陶瓷刀具在1500摄氏度以上的“高温”下进行烧结处理。此外，烧结温度和烧结时间经过严格控制，确保生产出高品质、高性能的陶瓷刀具。

同样是陶瓷，由于上述原料、生产工艺等不同，使得陶瓷刀具具备了两项优秀的特性。让我们来看一下，陶瓷刀具如何利用这些特性在高速加工中发挥作用。

• 即使处于高温环境，也能保持较高的硬度

上图显示环境温度和材料硬度的关系。

绝大多数材料受热后会变软，切削刀具也是如此。环境温度越高，材料硬度下降幅度越大。硬质合金和金属陶瓷的硬度在1000℃时，会下降到常温状态的35%左右。

而陶瓷（白瓷HC1、黑瓷HC2、氮化硅陶瓷SX6）在同等条件下，硬度下降幅度要小得多。特别是氮化硅陶瓷SX6材质，即便在温度达到1000℃的情况下，其硬度依然能够保持在常温状态的73%左右。

• 即使处于高温环境，也能保持较高的抗折强度

上图显示环境温度和材料抗折强度的关系。

硬质合金在常温下具有抗折强度高，不易开裂的特点。即使如此，随着环境温度上升，强度也会急剧下降。温度达到1200°时，强度相比常温约下降到其35%左右。

而陶瓷（白瓷HC1、黑瓷HC2、氮化硅陶瓷SX6）在同等条件下，强度下降幅度要小得多。特别是氮化硅SX6材质，即使在温度1200°时，其强度依然能够保持在常温时的82%左右。

我们知道，切削加工过程中，刀具与被加工材料摩擦会产生大量的切削热。切削速度越快，刀尖温度上升的越高，刀具硬度和抗折强度越难保持，这就限制了正常加工中能够使用的切削速度。而陶瓷刀具利用其在高温领域硬度高、抗折强度好的材料特性，能够实现远超硬质合金的高速加工，从而大幅提升生产效率。让我们看看实际能得到怎样的效果吧：

铸铁及耐热合金加工实例如下图显示：

• 铸铁加工实现3倍效率提高。

• 耐热合金加工实现15倍效率提高。

加工效率对比

03:25

你觉得陶瓷刀具的缺点是什么？