申請(qǐng)?zhí)枺?01310609982
申請(qǐng)人:深圳市海明潤(rùn)實(shí)業(yè)有限公司
摘要:本發(fā)明公開(kāi)一種耐熱型聚晶金剛石復(fù)合片及其制備方法,所述聚晶金剛石復(fù)合片由硬質(zhì)合金基體和結(jié)合在硬質(zhì)合金基體上的聚晶金剛石層構(gòu)成,所述聚晶金剛石層由具有D-D鍵結(jié)構(gòu)的多晶金剛石顆粒與強(qiáng)碳化合物燒結(jié)而成,其組分按質(zhì)量百分比計(jì)為:多晶金剛石顆粒80-95%;強(qiáng)碳化合物5-20%。本發(fā)明的聚晶金剛石復(fù)合片通過(guò)去除結(jié)合劑相的多晶金剛石顆粒使得復(fù)合片具有很高的耐磨性。而采用強(qiáng)碳化物作為結(jié)合劑則可以避免由于鈷、鎳、鐵等結(jié)合劑的反催化作用造成的熱損害和由于熱膨脹系數(shù)差異造成的應(yīng)力損害。保證PDC具有很高的熱穩(wěn)定性。
獨(dú)立權(quán)利要求:1.一種耐熱型聚晶金剛石復(fù)合片,其特征在于,所述聚晶金剛石復(fù)合片由硬質(zhì)合金基體和結(jié)合在硬質(zhì)合金基體上的聚晶金剛石層構(gòu)成,所述聚晶金剛石層由具有D-D鍵結(jié)構(gòu)的多晶金剛石顆粒與強(qiáng)碳化合物燒結(jié)而成,其組分按質(zhì)量百分比計(jì)為:多晶金剛石顆粒80-95%;強(qiáng)碳化合物5-20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱型聚晶金剛石復(fù)合片,其特征在于,所述多晶金剛石顆粒粒徑為5-500μm,所述強(qiáng)碳化合物的粒徑為1-100μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐熱型聚晶金剛石復(fù)合片,其特征在于,多晶金剛石顆粒由混合粒徑或單一粒徑的金剛石顆粒組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐熱型聚晶金剛石復(fù)合片,其特征在于,所述多晶金剛石顆粒按質(zhì)量百分比計(jì)包括: 60~90um粒徑的多晶金剛石顆粒 55-65%; 40~60um粒徑的多晶金剛石顆粒 15-30%; 10~20um粒徑的多晶金剛石顆粒 5-20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱型聚晶金剛石復(fù)合片,其特征在于,所述強(qiáng)碳化合物為Si、Ti-Si-B、Si-Ni、TiC、TiNC等物質(zhì)中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐熱型聚晶金剛石復(fù)合片,其特征在于,所述聚晶金剛石層按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分燒結(jié)而成: 60~90um粒徑的多晶金剛石顆粒 60%; 40~60um粒徑的多晶金剛石顆粒 20%; 10~20um粒徑的多晶金剛石顆粒 10%; 10~20um粒徑的Ti-Si-B 10%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱型聚晶金剛石復(fù)合片,其特征在于,所述多晶金剛石顆粒由金剛石顆粒以D-D鍵結(jié)合而成,所述金剛石顆粒的粒徑為1-30μm。
8.一種如權(quán)利要求1-7所述的耐熱型聚晶金剛石復(fù)合片的制備方法,其特征在于,所述方法包括以下步驟: A、利用金剛石顆粒燒結(jié)形成多晶金剛石顆粒; B、將所述多晶金剛石顆粒和強(qiáng)碳化合物混合裝入金屬杯或碳模中之后,再將硬質(zhì)合金基體裝入; C、將裝配好的組件在500-700℃溫度條件下真空處理2-10h; D、將真空處理后的組件裝入葉蠟石,在5000-6000MPa壓力, 1500-1600℃溫度條件下燒結(jié)30-600秒; E、將燒結(jié)好的聚晶金剛石復(fù)合片按照目標(biāo)尺寸進(jìn)行后續(xù)加工。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的耐熱型聚晶金剛石復(fù)合片的制備方法,其特征在于,所述步驟B中將裝配好的組件在600℃溫度條件下真空處理7h;所述步驟C中燒結(jié)時(shí)間為300秒。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的耐熱型聚晶金剛石復(fù)合片的制備方法,其特征在于,所述步驟A中形成多晶金剛石顆粒后需進(jìn)行去除結(jié)合劑處理。