CN104651701B

CN104651701B - 用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料及其制备方法

Info

Publication number: CN104651701B
Application number: CN201510081073.2A
Authority: CN
Inventors: 尹智勇; 凌军
Original assignee: Jiangsu Yin Electromechanical Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Changyuan Heying Technology Henan Co ltd
Priority date: 2015-02-14
Filing date: 2015-02-14
Publication date: 2017-10-24
Anticipated expiration: 2035-02-14
Also published as: CN104651701A

Abstract

本发明涉及纤维增强复合材料的切削加工技术领域，公开了一种用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料，其包含合金基底与设于合金基底表面的至少一个复合涂层，该合金基底以质量百分含量计包含：TiC 8～16％，Co 1～2％，Mo 0.5～0.8％，Ni 7～10％，Cr 1～2％，余量为WC；该复合涂层包含碳纳米纤维层和类金刚石层，且类金刚石层设于碳纳米纤维层远离合金基底的表面。本发明同时提供该种复合刀具材料的制备方法。本发明所提供的复合刀具材料具有优异的导热散热性，且在硬度和耐磨性上也有提高，适用于对玻璃纤维的切削加工，可减少切削加工过程中刀具处的热量聚集，减缓刀具的磨损速度、提高刀具的使用寿命。

Description

用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及纤维增强复合材料的切削加工技术领域，特别涉及一种用于切削玻璃纤维的复合刀具材料及其制备方法。

背景技术

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，主要用做复合材料的增强体，目前用于全球复合材料工业的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维，其中玻璃纤维占整个用量的98.8％。玻璃纤维复合材料以玻璃纤维为增强材料、以合成树脂为基体材料，经特定的定型工艺制造而成。由于玻璃纤维复合材料具有质量轻、比强度和比刚度大、耐腐蚀、耐高温等优点，在现代工业中得到了越来越多的关注，特别是广泛应用于航空航天、国防工业和体育器材等技术领域。

玻璃纤维的切削加工存在由玻璃纤维的特性所带来的特定的加工难度，其中一个非常突出的方面就是由于玻璃纤维的导热性较小而产生的。在切削加工过程中，切削接触面上的玻璃纤维织物在切削作用下不断变碎，未及时排出的切屑对刀具有强烈的磨料作用，研磨刀具表面、产生大量的热量；而玻璃纤维的导热性非常小，在室温下的导热系数仅为0.027W/(m·K)，导致了玻璃纤维切削加工过程中的散热条件极差，热量大部分聚集在刀具的刀尖、刀刃附件，使刀具急剧磨损，为玻璃纤维的切削加工带来了较大的难度。

现有的研究大多着眼于通过改进切削刀具的结构或切削工艺参数，实现对玻璃纤维加工性能的改进，但改进效果并不十分理想，玻璃纤维及其复合材料仍被认为是典型的难加工材料。

发明内容

本发明的一个目的在于从改进切削刀具的合金材料入手，提供一种用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料，以克服玻璃纤维切削加工过程中由于散热性差导致的刀具易磨损问题。

本发明的另一个目的在于提供上述用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料，该复合刀具材料包含合金基底与设于合金基底表面的至少一个复合涂层，该种合金基底以质量百分含量计包含：TiC 8～16％，Co 1～2％，Mo 0.5％～0.8％，Ni 7～10％，Cr 1～2％，余量为WC；此外，设于合金基底表面的复合涂层包含碳纳米纤维层和类金刚石层，且类金刚石层设于碳纳米纤维层远离合金基底的表面。优选地，该散热型复合刀具材料的合金基底以质量百分含量计包含：TiC 12％，Co 1.5％，Mo 0.6％，Ni 8％，Cr1.5％，余量为WC。

本发明的实施方式所提供的上述刀具材料，包含了合金基底和设于合金基底表面的复合涂层。该合金基底的化学组成中，高硬度难熔金属的碳化物WC和TiC为主要组成成分，也是合金基底的硬化相，其提供了作为切削刀具材料所必须的硬度和耐磨度的基础。Co和Mo作为粘结相，对合金基底的硬化相进行粘结。此外，Ni和Cr的复合添加起到如下作用：Ni的添加不但能提高合金材料的强度，又能保持合金材料良好的塑性和韧性，且Ni对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下具有防锈和耐热能力，能在散热条件不佳的玻璃纤维切削过程中对刀具材料其保护作用；Cr的加入也可进一步细化合金的铸态组织，提高合金的耐腐蚀性能以及抗氧化性能，延长刀具的使用寿命。

更重要的是，本发明的实施方式所提供的刀具材料，在合金基底的表面还设有复合涂层，该复合涂层包含碳纳米纤维层和类金刚石层，且类金刚石层设于碳纳米纤维层远离合金基底的表面。在该种复合层状结构中，与合金基底表面直接接触的碳纳米纤维层是一种多孔碳基功能材料，具有低密度、高比模量、高导热等优点。在合金基底的表面增设碳纳米纤维层作为热传导介质层，可提高本发明的刀具材料的导热率，使该材料制备成的刀具在用于对玻璃纤维的切削加工时的散热性能得以提高，从而克服由于玻璃纤维的导热性较小而引起的大量切削热聚集、导致刀具磨损问题。此外，为弥补碳纳米纤维膜在硬度和强度方面的不足，本发明的实施方式在碳纳米纤维膜的表面又增设了类金刚石层，类金刚石层不但具有较好的导热散热能力，而且具备优异的强度和硬度，既可提高刀具材料的硬度和强度，又能进一步提高刀具材料整体的散热性能。值得补充说明的是，本发明的实施方式中，由碳纳米纤维层和类金刚石层组成的复合涂层可超过一个，即碳纳米纤维层和类金刚石层交替地设于合金基底的表面，只需保证直接接触合金基底的是碳纳米纤维层、而刀具材料最外面的一层是硬度较好的类金刚石层，此种层状交替的复合结构可使刀具材料的散热性和硬度达到最佳。

与现有的刀具材料相比，本发明的实施方式所提供的复合刀具材料，通过调整合金基底的元素组成、并在合金基底表面增设包含碳纳米纤维层和类金刚石层的复合涂层，使其具有更为优异的导热散热性，且在硬度和耐磨性上也有提高，尤其适用于对玻璃纤维的切削加工，可减少切削加工过程中刀具的刀尖、刀刃处的热量聚集，减缓刀具的磨损速度、提高刀具的使用寿命。

优选地，本发明的实施方式所提供的用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料中，碳纳米纤维层为聚丙烯腈基碳纳米纤维层，且该聚丙烯腈基碳纳米纤维层的厚度为10～20nm。进一步优选地，本发明的实施方式所提供的用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料中，聚丙烯腈基碳纳米纤维层中掺有立方氮化硼晶粒。聚丙烯腈基碳纳米纤维层不但易于制备，而且纤维分布均匀多孔，是作为本发明中的碳纳米纤维层的一种优选方案。此外，掺于聚丙烯腈基碳纳米纤维层中的立方氮化硼晶粒，是一种不导电的散热性材料，且硬度极高，将其掺入聚丙烯腈基碳纳米纤维层中，可进一步提高刀具材料的硬度和散热特性。

优选地，本发明的实施方式所提供的用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料中，合金基底的厚度为3～10mm，类金刚石层的厚度为1.5～2.5um。上述合金基底以及类金刚石涂层的厚度是作为切削玻璃纤维的刀具材料的较合理方案。

此外，本发明的实施方式还提供上述用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料的制备方法，该方法包含下述步骤：(1)以烧结法制备合金基底，该合金基底以质量百分含量计包含：TiC 8～16％，Co 1～2％，Mo 0.5％～0.8％，Ni 7～10％，Cr 1～2％，余量为WC；(2)在步骤(1)制备得到的合金基底的表面，制备至少一个复合涂层，每个复合涂层以下述步骤制备：以静电纺丝法制备聚丙烯腈基碳纳米纤维层，然后在聚丙烯腈基碳纳米纤维层远离合金基底的表面，以离子束电镀法制备类金刚石层。

具体地，本发明的实施方式所提供的用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料的制备方法中，以烧结法制备合金基底的步骤包含：(a)以质量百分含量计，称取下述原料：TiC 8～16％，Co 1～2％，Mo 0.5％～0.8％，Ni 7～10％，Cr 1～2％，余量为WC；(b)取步骤(a)中称取的原料，与球磨介质一起加入球磨机中进行湿磨，将湿磨后得到的浆料蒸干，加入成型剂，烘干过筛；将得到的合金粉末压制成型后，于真空炉中在1400～1600℃下保温40～60分钟，然后置于惰性气氛保护的加压炉中，以1400～1600℃烧结50～80分钟，即制得合金基底。优选地，上述以烧结法制备合金基底的步骤中所使用的球磨介质为丙酮，所使用的成型剂为石蜡，所使用的惰性气氛为氩气。

具体地，本发明的实施方式所提供用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料的制备方法中，以静电纺丝法制备聚丙烯腈基碳纳米纤维层的步骤为： (i)将聚丙烯腈溶于N，N-二甲基甲酰胺中，在50～80℃水浴中磁力搅拌8～10小时，制得静电纺丝前驱体溶液，其中，聚丙烯腈在该静电纺丝前驱体溶液中的质量百分含量为6～10％；(ii)将步骤(i)制得的静电纺丝前驱体溶液加入静电纺丝装置中，在合金基底的表面，以静电纺丝法制备聚丙烯腈基纳米纤维膜；(iii)将步骤(ii)制得的表面带有聚丙烯腈基纳米纤维膜的合金基底置于马弗炉中，以2～4℃/min的升温速率加热至250～280℃，并保温2～4小时；然后以0.5～1℃/min的升温速率加热至800～900℃，并保温5～6小时；最后在氮气保护下自然冷却至室温，制得表面带有聚丙烯腈基碳纳米纤维层的合金基底。优选地，在上述步骤(i)中还包含下述子步骤：向配置的静电纺丝前驱体溶液中掺入立方氮化硼晶粒，且掺入的立方氮化硼晶粒在静电纺丝前驱体溶液中的质量百分含量为1～3％。

本发明的实施方式所提供的用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料的制备方法，包含以烧结法制备合金基底、以静电纺丝法制备碳纳米纤维层和以离子束电镀法制备类金刚石层三个步骤，该制备过程所需的各个装置均为常见的市售装置，制备成功率较高，适于大规模生产。

附图说明

图1是实施例1中的复合刀具材料的层状结构示意图；

图2是实施例2中的复合刀具材料的层状结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

实施例1

本发明的实施例1涉及一种用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料，该复合刀具材料包含合金基底1与设于合金基底1表面的复合涂层，该复合涂层包含与合金基底1的表面直接接触的聚丙烯腈基碳纳米纤维层2以及设于聚丙烯腈基碳纳米纤维层2远离合金基底1的表面上的类金刚石层3，本实施例的复合刀具材料的层状结构示意图如附图1所示。其中，合金基底1以质量百分含量计包含：TiC 12％，Co 1.5％，Mo 0.7％，Ni 8％，Cr1.5％，余量为WC；且合金基底1的厚度为7mm、聚丙烯腈基碳纳米纤维层2的厚度为15nm、类金刚石层3的厚度为2um。

本实施例的复合刀具材料的制备过程为：

(1)以烧结法制备合金基底：

以质量百分含量计，称取下述原料：TiC 12％，Co 1.5％，Mo 0.7％，Ni 8％，Cr1.5％，余量为WC。

将称取的原料，与作为球磨介质的丙酮一起加入球磨机中进行湿磨，将湿磨后得到的浆料蒸干，加入成型剂石蜡，烘干过筛；将得到的合金粉末压制成型，并使该成型的铸体的厚度为7mm，于真空炉中在1500℃下保温50分钟，然后置于氩气保护的加压炉中，以1500℃烧结65分钟，即制备得到复合刀具材料的合金基底。

(2)在合金基底的表面，以静电纺丝法制备聚丙烯腈基碳纳米纤维层：

将聚丙烯腈溶于N，N-二甲基甲酰胺中，在65℃水浴中磁力搅拌9小时，制得静电纺丝前驱体溶液，聚丙烯腈在静电纺丝前驱体溶液中的质量百分含量为8％；

将制得的静电纺丝前驱体溶液加入静电纺丝装置中，以静电纺丝法在合金基底的表面制备聚丙烯腈基纳米纤维膜；

将表面已制备有聚丙烯腈基纳米纤维膜的合金基底置于马弗炉中，以3℃/min的升温速率加热至270℃，并保温3小时；然后以0.75℃/min的升温速率加热至850℃，并保温5.5小时；最后在氮气保护下自然冷却至室温，制得表面带有聚丙烯腈基碳纳米纤维层的合金基底，该聚丙烯腈基碳纳米纤维层的厚度为15nm。

(3)在合金基底的聚丙烯腈基碳纳米纤维层表面，以离子束电镀法制备类金刚石层：

对表面带有聚丙烯腈基纳米纤维层的合金基底进行离子清洗，打开离子束设备电源，向真空镀膜室引入高纯C₂H₂气，保持真空镀膜室的真空度为2×10^-1Pa，在离子束上施加直流电压2000V、直流电源200mA，在合金基底的聚丙烯腈基纳米纤维层表面施加射频RF电压，其功率为200W，开始镀膜；类金刚石层的沉积时间为130min，得到厚度为2um的类金刚石层，即制得本实施例的复合刀具材料。

实施例2

本发明的实施例2也涉及一种用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料。与实施例1相同，该复合刀具材料也包含合金基底1与设于合金基底1表面的复合涂层，但是在本实施例中，该复合涂层的个数为两个，即本实施例的复合刀具材料由内至外的层状结构依次为合金基底1、聚丙烯腈基碳纳米纤维层2、类金刚石层3、聚丙烯腈基碳纳米纤维层2和类金刚石层3。本实施例的复合刀具材料的层状结构示意图如附图2所示。此外，很实施例中的合金基底1的成分组成也与实施例1有所不同，具体来说，合金基底1以质量百分含量计包含：TiC 8％，Co 1％，Mo 0.8％，Ni 7％，Cr 2％，余量为 WC；且合金基底1的厚度为3mm、每个聚丙烯腈基碳纳米纤维层2的厚度为10nm、每个类金刚石层3的厚度为1.5um。

本实施例的复合刀具材料的制备过程为：

(1)以烧结法制备合金基底：

以质量百分含量计，称取下述原料：TiC 8％，Co 1％，Mo 0.8％，Ni 7％，Cr 2％，余量为WC。

将称取的原料，与作为球磨介质的丙酮一起加入球磨机中进行湿磨，将湿磨后得到的浆料蒸干，加入成型剂石蜡，烘干过筛；将得到的合金粉末压制成型，并使该成型的铸体的厚度为3mm，于真空炉中在1400℃下保温40分钟，然后置于氩气保护的加压炉中，以1400℃烧结50分钟，即制备得到复合刀具材料的合金基底。

将聚丙烯腈溶于N，N-二甲基甲酰胺中，在50℃水浴中磁力搅拌8小时，制得静电纺丝前驱体溶液，聚丙烯腈在静电纺丝前驱体溶液中的质量百分含量为6％；

将表面已制备有聚丙烯腈基纳米纤维膜的合金基底置于马弗炉中，以2℃/min的升温速率加热至250℃，并保温2小时；然后以0.5℃/min的升温速率加热至800℃，并保温5小时；最后在氮气保护下自然冷却至室温，制得表面带有聚丙烯腈基碳纳米纤维层的合金基底，该聚丙烯腈基碳纳米纤维层的厚度为10nm。

对表面带有聚丙烯腈基纳米纤维层的合金基底进行离子清洗，打开离子束设备电源，向真空镀膜室引入高纯C₂H₂气，保持真空镀膜室的真空度为2×10^-1Pa，在离子束上施加直流电压2000V、直流电源200mA，在合金基底的聚丙烯腈基纳米纤维层表面施加射频RF电压，其功率为200W，开始镀膜；类金刚石层的沉积时间为100min，得到厚度为1.5um的类金刚石层。

(4)重复上述步骤(2)和(3)，在类金刚石层的表面再依次制备聚丙烯腈基碳纳米纤维层和类金刚石层，即制得本实施例的复合刀具材料。

实施例3

本发明的实施例3也涉及一种用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料。与实施例1相同，该复合刀具材料也包含合金基底与设于合金基底表面的复合涂层，该复合涂层包含与合金基底的表面直接接触的聚丙烯腈基碳纳米纤维层以及设于聚丙烯腈基碳纳米纤维层远离合金基底的表面的类金刚石层。与实施例1不同之处在于，本实施例的复合涂层中，聚丙烯腈基碳纳米纤维层中还掺有立方氮化硼晶粒。此外，很实施例中的合金基底的成分组成也与实施例1有所不同，具体来说，合金基底1以质量百分含量计包含：TiC16％，Co2％，Mo 0.5％，Ni 10％，Cr 1％，余量为WC；且合金基底的厚度为10mm、聚丙烯腈基碳纳米纤维层的厚度为20nm、类金刚石层的厚度为2.5um。

本实施例的复合刀具材料的制备过程为：

(1)以烧结法制备合金基底：

以质量百分含量计，称取下述原料：TiC 16％，Co 2％，Mo 0.5％，Ni 10％，Cr1％，余量为WC。

将称取的原料，与作为球磨介质的丙酮一起加入球磨机中进行湿磨，将湿磨后得到的浆料蒸干，加入成型剂石蜡，烘干过筛；将得到的合金粉末压制成型，并使该成型的铸体的厚度为10mm，于真空炉中在1600℃下保温60分钟，然后置于氩气保护的加压炉中，以1600℃烧结80分钟，即制备得到复合刀具材料的合金基底。

将聚丙烯腈溶于N，N-二甲基甲酰胺中，在80℃水浴中磁力搅拌10小时，制得静电纺丝前驱体溶液，所述聚丙烯腈在所述静电纺丝前驱体溶液中的质量百分含量为10％；然后在静电纺丝前驱体溶液中掺入立方氮化硼晶粒，且使掺入的立方氮化硼晶粒在静电纺丝前驱体溶液中的质量百分含量为2％；

将掺有立方氮化硼晶粒的静电纺丝前驱体溶液加入静电纺丝装置中，在合金基底的表面制备掺有立方氮化硼晶粒的聚丙烯腈基纳米纤维膜；

将表面已制备有聚丙烯腈基纳米纤维膜的合金基底置于马弗炉中，以4℃/min的升温速率加热至280℃，并保温4小时；然后以1℃/min的升温速率加热至900℃，并保温6小时；最后在氮气保护下自然冷却至室温，制得表面带有聚丙烯腈基碳纳米纤维层的合金基底，该聚丙烯腈基碳纳米纤维层的厚度为20nm。

对表面带有聚丙烯腈基纳米纤维层的合金基底进行离子清洗，打开离子束设备电源，向真空镀膜室引入高纯C₂H₂气，保持真空镀膜室的真空度为2×10^-1Pa，在离子束上施加直流电压2000V、直流电源200mA，在合金基底的聚丙烯腈基纳米纤维层表面施加射频RF电压，其功率为200W，开始镀膜；类金刚石层的沉积时间为150min，得到厚度为2.5um的类金刚石层，即制得本实施例的复合刀具材料。

实施例4

本实施对实施例1、2、3中所制备的复合刀具材料分别进行对玻璃纤维的切削试验，并以市售的刀具为对照，比较切削试验中各刀具的使用寿命，试验结果如下表1所示：

表1：切削试验结果

从上表结果可以看出，本发明的实施方式所制备的复合刀具材料用于切削玻璃纤维时，在同等的切削条件下，具有比市售刀具更长的使用寿命。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料，其特征在于：包含合金基底与设于所述合金基底表面的至少一个复合涂层，

所述合金基底以质量百分含量计包含：TiC 8～16％，Co 1～2％，Mo 0.5～0.8％，Ni 7～10％，Cr 1～2％，余量为WC；

所述复合涂层包含碳纳米纤维层和类金刚石层，且所述类金刚石层设于所述碳纳米纤维层远离所述合金基底的表面。

2.根据权利要求1所述的用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料，其特征在于，所述合金基底以质量百分含量计包含：TiC 12％，Co 1.5％，Mo 0.6％，Ni 8％，Cr 1.5％，余量为WC。

3.根据权利要求1所述的用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料，其特征在于，所述碳纳米纤维层为聚丙烯腈基碳纳米纤维层，所述聚丙烯腈基碳纳米纤维层的厚度为10～20nm。

4.根据权利要求3所述的用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料，其特征在于，所述聚丙烯腈基碳纳米纤维层中掺有立方氮化硼晶粒。

5.根据权利要求1所述的用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料，其特征在于，所述合金基底的厚度为3～10mm，所述类金刚石层的厚度为1.5～2.5μm。

6.一种用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料的制备方法，其特征在于，包含下述步骤：

(1)以烧结法制备合金基底，所述合金基底以质量百分含量计包含：TiC 8～16％，Co 1～2％，Mo 0.5％～0.8％，Ni 7～10％，Cr 1～2％，余量为WC；

(2)在步骤(1)制备得到的合金基底的表面，制备至少一个复合涂层，每个所述复合涂层以下述步骤制备：以静电纺丝法制备聚丙烯腈基碳纳米纤维层，然后在所述聚丙烯腈基碳纳米纤维层远离所述合金基底的表面，以离子束电镀法制备类金刚石层。

7.根据权利要求6所述的用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料的制备方法，其特征在于，所述以烧结法制备合金基底的步骤包含：

(a)以质量百分含量计，称取下述原料：TiC 8～16％，Co 1～2％，Mo 0.5％～0.8％，Ni7～10％，Cr 1～2％，余量为WC；

(b)取步骤(a)中称取的原料，与球磨介质一起加入球磨机中进行湿磨，将湿磨后得到的浆料蒸干，加入成型剂，烘干过筛；将得到的合金粉末压制成型后，于真空炉中在1400～1600℃下保温40～60分钟，然后置于惰性气氛保护的加压炉中，以1400～1600℃烧结50～80分钟，即制备得到所述合金基底。

8.根据权利要求7所述的用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料的制备方法，其特征在于，所述球磨介质为丙酮，所述成型剂为石蜡，所述惰性气氛为氩气。

9.根据权利要求6所述的用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料的制备方法，其特征在于，所述以静电纺丝法制备聚丙烯腈基碳纳米纤维层的步骤为：

(i)将聚丙烯腈溶于N，N-二甲基甲酰胺中，在50～80℃水浴中磁力搅拌8～10小时，制得静电纺丝前驱体溶液，所述聚丙烯腈在所述静电纺丝前驱体溶液中的质量百分含量为6～10％；

(ii)将步骤(i)制得的静电纺丝前驱体溶液加入静电纺丝装置中，在合金基底的表面，以静电纺丝法制备聚丙烯腈基纳米纤维膜；

(iii)将步骤(ii)制得的表面带有聚丙烯腈基纳米纤维膜的合金基底置于马弗炉中，以2～4℃/min的升温速率加热至250～280℃，并保温2～4小时；然后以0.5～1℃/min的升温速率加热至800～900℃，并保温5～6小时；最后在氮气保护下自然冷却至室温，制得表面带有聚丙烯腈基碳纳米纤维层的合金基底。

10.根据权利要求9所述的用于切削玻璃纤维的散热型复合刀具材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(i)中还包含下述子步骤：向配置的静电纺丝前驱体溶液中掺入立方氮化硼晶粒，且所述立方氮化硼晶粒在所述静电纺丝前驱体溶液中的质量百分含量为1～3％。