申請?zhí)枺?01510359336.1
　　申請人：中南鉆石有限公司
　　發(fā)明人：張濤 盧燦華 劉俊濤 竇明

　　摘要：本發(fā)明公開了一種具有高耐磨性、高抗沖擊性以及良好熱穩(wěn)定性特點的高性能多晶金剛石燒結(jié)體及其制備方法，同時提供一種該燒結(jié)體所使用的納米金屬結(jié)合劑。其納米金屬結(jié)合劑，由Co粉、Ni粉、Si粉、Ti粉、Ta粉、Hf粉和B粉按特定配比組成，在高溫高壓下具有良好的燒結(jié)促進作用，有助于燒結(jié)而提高金剛石之間（D-D鍵）的成鍵密度，有利于形成強韌的燒結(jié)體，增強了燒結(jié)體的耐磨性能、高耐熱和高抗沖擊韌性，延長了燒結(jié)體的使用壽命。制備的多晶金剛石燒結(jié)體與現(xiàn)有金剛石燒結(jié)體相比：磨耗比由20～25萬提高到35～40萬；抗沖擊韌性由40～50焦耳提高到60～70焦耳，熱穩(wěn)定性：在800℃焙燒5分鐘以后，產(chǎn)品磨耗比32～38萬，抗沖擊韌性57～67焦耳，熱穩(wěn)定性好。

　　主權(quán)利要求：1.一種高性能多晶金剛石燒結(jié)體用納米金屬結(jié)合劑，其特征在于：它由下述重量百分含量的原料組成：Co粉96～98%、Ni粉0.5～1%、Si粉0.5～1%、Ti粉0.2～0.5%、Ta粉0.3～0.5%、Hf粉0.25～0.5%、B粉0.25～0.5%。
　　2.如權(quán)利要求1所述的納米金屬結(jié)合劑，其特征在于：Co粉和Ni粉的粒徑均為25～35nm，Si粉和Ti粉的粒徑均為20～30nm，Ta粉、Hf粉和B粉徑均為40～50nm。
　　3.一種高性能多晶金剛石燒結(jié)體，其特征在于：由下述重量百分含量的原料組成：金剛石粉85～95%和如權(quán)利要求1或2所述的納米金屬結(jié)合劑5～15%。
　　4.如權(quán)利要求1所述的高性能多晶金剛石燒結(jié)體，其特征在于：所述金剛石粉的粒徑為5～15μm。
　　5.一種上述高性能多晶金剛石燒結(jié)體的制備方法，其特征在于：包括如下步驟： （1）凈化與還原處理：用45～50%的氫氧化鈉水溶液煮沸金剛石粉15～20min，用去離子水洗滌至中性，用硫酸和硝酸體積比為1:1的混酸溶液煮沸10～15min，并用去離子水洗滌至中性，然后再用鹽酸與硝酸體積比為1:1混合溶液煮沸10～15min，并再用去離子水洗滌至中性，備用；在650～750℃溫度下，氫氣還原爐中還原處理納米金屬結(jié)合劑3～5h，備用； （2）混料：將按上述配方比例稱取的納米金屬結(jié)合劑和金剛石粉放入三維混料機內(nèi)進行預混，三維混料機的轉(zhuǎn)速為85～100r/min ，三維混料時間為8～16h，然后將三維混好的料，再投入行星式球磨機進行濕混，物料和球徑為φ8的硬質(zhì)合金球的重量比為1:3～4，向球磨機中加入無水乙醇和液體石蠟，液體石蠟與無水乙醇的體積比為1.5∶1000，無水乙醇和液體石蠟的總體積與料和硬質(zhì)合金球的總體積之比為1:1.5～2，行星式球磨機的公轉(zhuǎn)速度為65～75r/min，自轉(zhuǎn)速度為100～120r/min，球磨時間為16～22h； （3）預壓：將混合好的金剛石粉和納米金屬結(jié)合劑放入鉬杯中，扣上鉬杯蓋組裝好，將組裝好的組件放入鋼制預壓模內(nèi)，采用100T液壓機于10～15MPa下進行預壓； （4）真空處理：將預壓后的組件置于真空燒結(jié)爐中，真空狀態(tài)下按每個組件1～1.5升氫氣的比例通入一定量的氫氣，在不高于3×10-4Pa的真空條件下于870～920℃溫度下保溫反應(yīng)2.5～3h； （5）高溫高壓燒結(jié)：將真空處理過的組件置于合成組裝塊內(nèi)，用六面頂壓機在1450～1550℃、7～8GPa條件下合成35～45min。