申請人:北京安泰鋼研超硬材料制品有限責(zé)任公司 安泰科技股份有限公司
發(fā)明人:朱長福 孫延龍 尹翔 黃霞 徐燕軍 劉一波
摘要:本發(fā)明涉及一種用于合成聚晶復(fù)合片的組裝件,該組裝件包括:兩個或多個聚晶復(fù)合片合成腔體、套設(shè)于所述聚晶復(fù)合片合成腔體外側(cè)的通電發(fā)熱裝置、以及套設(shè)于所述通電發(fā)熱裝置外側(cè)的密封傳壓介質(zhì);本發(fā)明還公開了合成聚晶復(fù)合片的方法,加熱方式為單一平面或多平面發(fā)熱體的平面熱源。本發(fā)明提出了一種單平面或多平面發(fā)熱體的平面加熱,單次合成中多個聚晶復(fù)合片合成腔的溫度場一致性好。平面熱源對合成腔內(nèi)產(chǎn)生均勻的平面熱輻射,使得復(fù)合片聚晶層與硬質(zhì)合金基體的結(jié)合界面及聚晶層的溫度梯度小,更利于粘結(jié)劑均勻擴散與滲透。本發(fā)明可以提高聚晶復(fù)合材料的產(chǎn)品穩(wěn)定性,尤其適合直徑大于13mm、金剛石微米粒度小于20μm的聚晶復(fù)合材料的合成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于合成聚晶復(fù)合片的組裝件,其特征在于,所述密封傳壓介質(zhì)的材質(zhì)為葉臘石。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于合成聚晶復(fù)合片的組裝件,其特征在于,所述導(dǎo)電鋼帽由導(dǎo)電鋼碗和設(shè)置于所述鋼碗內(nèi)的絕緣保溫填芯組成;所述導(dǎo)電片的材質(zhì)為石墨片、鋼片、鈦片或鉬片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于合成聚晶復(fù)合片的組裝件,其特征在于,所述保溫傳壓介質(zhì)材質(zhì)為具有傳壓、保溫、絕緣性能的材料;優(yōu)選地,所述保溫傳壓介質(zhì)材質(zhì)為氧化鎂、白云石或氧化鋯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于合成聚晶復(fù)合片的組裝件,其特征在于,所述絕緣屏蔽介質(zhì)為杯狀或管狀、以及片狀;優(yōu)選為鹽杯或鹽管、鹽片;更優(yōu)選地,所述鹽片的材質(zhì)為氯化鈉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于合成聚晶復(fù)合片的組裝件,其特征在于,所述發(fā)熱體的數(shù)量為1-5片,所述發(fā)熱體的材質(zhì)是耐高溫高壓的高電阻發(fā)熱材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述用于合成聚晶復(fù)合片的組裝件,其特征在于,所述發(fā)熱體的材質(zhì)為石墨或電熱合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于合成聚晶復(fù)合片的組裝件,其特征在于,所述保溫傳壓介質(zhì)的具有圓柱形中空腔的端面與所述發(fā)熱體的板面接觸。
9.一種聚晶復(fù)合片的合成方法,其特征在于,包括如下步驟:步驟一,將聚晶復(fù)合片坯料和上述權(quán)利要求1-8中任意一項所述用于合成聚晶復(fù)合片的組裝件組裝在一起,以形成合成塊;步驟二,將所述合成塊置于六面頂壓機中,對位于上方的密封傳壓介質(zhì)和導(dǎo)電鋼帽施加壓力,在加壓的同時對位于上方的導(dǎo)電鋼帽通電流,電流依次經(jīng)由位于上方的導(dǎo)電鋼帽和導(dǎo)電片導(dǎo)向發(fā)熱體,再經(jīng)位于下方的導(dǎo)電片和位于下方的導(dǎo)電鋼帽流出,形成電流通路,由此,發(fā)熱體對所述聚晶復(fù)合片合成腔體內(nèi)的聚晶復(fù)合片坯料進行加熱,最終得到聚晶復(fù)合材料產(chǎn)品。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述合成方法,其特征在于,所述步驟二中,施加的壓力為5.5~6.5GPa,所述加熱的溫度為1450~1500℃,所述加熱的時間為8-20min。