申請?zhí)? 201310598091.9
申請人: 中國建筑材料科學(xué)研究總院
摘要: 本發(fā)明公開了一種超細(xì)晶粒聚晶金剛石材料的制備方法,包括:步驟1,將金剛石微粉原料與堿混合后放入坩堝并加熱保溫30~90min;之后將上述處理過的金剛石微粉原料與混合酸混合形成混合液,所述混合酸為HCl與H2SO4的混合物,將所述混合液煮沸60~90min后自然冷卻,然后清洗金剛石微粉原料獲得初級金剛石微粉;步驟2,將初級金剛石微粉置入帶有高壓腔體的容器并密封,采用真空電阻爐對所述容器進(jìn)行真空熱處理,獲得金剛石塊材;步驟3,對金剛石塊材進(jìn)行燒結(jié)處理,所述燒結(jié)處理具體采用先升壓后升溫,先停熱后卸壓的工藝,最高溫度≥1500℃,最大壓力≥6.0±0.1GPa,獲得超細(xì)晶粒聚晶金剛石材料。
主權(quán)利要求:1.一種超細(xì)晶粒聚晶金剛石材料的制備方法,所述方法包括以下步驟:步驟1,將金剛石微粉原料與堿混合后放入坩堝并加熱保溫30~90min;之后與混合酸混合形成混合液,所述混合酸為HCl與H2SO4的混合物,將所述混合液煮沸60~90min后自然冷卻,然后清洗混合液中的金剛石微粉原料獲得初級金剛石微粉;步驟2,將初級金剛石微粉置入帶有高壓腔體的容器并密封,采用真空電阻爐對所述容器進(jìn)行真空熱處理,獲得金剛石塊材;步驟3,對金剛石塊材進(jìn)行燒結(jié)處理,所述燒結(jié)處理具體采用先升壓后升溫,先停熱后卸壓的工藝,最高溫度≥1500℃,最大壓力≥6.0±0.1GPa,獲得超細(xì)晶粒聚晶金剛石材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)晶粒聚晶金剛石材料的制備方法, 其特征在于,步驟1中的所述堿為KOH或NaOH,金剛石微粉與堿的 重量比在1:5~6.5之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超細(xì)晶粒聚晶金剛石材料的制備方法, 其特征在于,將處理過的金剛石微粉與混合酸以1:6的體積比混合,所 述混合酸由體積比按1:0.5~1.2的HCl和H2SO4制得。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)晶粒聚晶金剛石材料的制備方法, 其特征在于,步驟1中將坩堝加熱至600~800℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)晶粒聚晶金剛石材料的制備方法, 其特征在于,所述清洗為:先用丙酮超聲清洗兩遍,之后再用蒸餾水 超聲清洗兩遍,每次超聲處理不少于20min,最后烘干獲得初級金剛石 微粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的超細(xì)晶粒聚晶金剛石材料的制 備方法,其特征在于,步驟2所述真空熱處理的溫度在600~700℃, 時(shí)間≥120min,真空度保持1×10-3Pa~8×10-3Pa。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超細(xì)晶粒聚晶金剛石材料的制備方法, 其特征在于,超細(xì)晶粒聚晶金剛石材料的性能達(dá)到晶粒尺寸≤1μm,平 均磨耗比≥10萬,維氏顯微硬度≥8000kgf/mm2,耐熱溫度≥730℃,抗 壓強(qiáng)度為≥7.95GPa。