申請人:河南廣度超硬材料有限公司
發(fā)明人:連新蘭 毛寶占
摘要:本發(fā)明涉及超硬材料合成領(lǐng)域,具體為高密度聚晶超硬材料制備方法。本發(fā)明提供高密度聚晶超硬材料制備方法,往大量的金剛石顆粒、立方氮化硼顆粒中加入少量的碳化物、氮化物、硼化物和碳氮化物,在一定的溫度和壓力條件下進行燒結(jié),形成一個或多個超薄顆粒粘結(jié)層,將顆粒粘結(jié)層粉碎后與碳類物質(zhì)顆?;蛄降穑℉BN)再次燒結(jié),得到高密度聚晶金剛石或高密度聚晶立方氮化硼。高密度聚晶超硬材料具有很高的熱穩(wěn)定性和化學反應惰性,兼具硬度和韌性,在制作成工具的過程中不需要使用過度的壓力和溫度,制作的刀具或鉆頭等有更高切削速度,更長的使用壽命。
主權(quán)利要求:1.高密度聚晶超硬材料,其特征在于,其包括,按重量比,70%-99%的金剛石顆粒,或者立方氮化硼顆粒,0.5%-25%的碳化物,或者氮化物,或者硼化物,或者碳氮化物,或者碳化物、氮化物、硼化物和碳氮化物其中的兩種、三種、四種的混合物,0.5%-5%的金屬粘結(jié)劑;往所述的70%-99%的金剛石顆粒,或者立方氮化硼顆粒中,加入0.5%-25%的碳化物,或者氮化物,或者硼化物,或者碳氮化物,或者碳化物、氮化物、硼化物和碳氮化物其中的兩種、三種、四種的混合物,并加入0.5%-5%的金屬粘結(jié)劑,在一定的溫度和壓力條件下進行燒結(jié),形成一個或多個超薄顆粒粘結(jié)層,將顆粒粘結(jié)層粉碎后與碳類物質(zhì)顆?;蛄降穑℉BN)再次燒結(jié),得到高密度聚晶金剛石或高密度聚晶立方氮化硼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密度聚晶超硬材料制備方法,其特征在于,高密度聚晶金剛石包括大量的金剛石材料,或氮化硼材料,金剛石或者氮化硼體積在70%-99%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密度聚晶超硬材料制備方法,其特征在于,碳類物質(zhì)為石墨、玻璃碳、石墨烯、任何類型的富勒烯、類金剛石碳中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密度聚晶超硬材料的制備方法,其包括以下步驟: 步驟一:混料,按重量比,在70%-99%的金剛石顆?;蛄⒎降痤w粒中加入1%-30%的氮化物,或者硼化物,或者碳氮化物,或者碳化物、氮化物、硼化物和碳氮化物其中的兩種、三種、四種的混合物,并加入0.5%-5%金屬粘結(jié)劑,將上述物質(zhì)混合攪拌均勻; 步驟二:初次燒結(jié),將步驟一中得到的混合粉末加入到反應爐中,在溫度700-1900℃,壓力為200-800MPa和惰性氣氛的條件下進行初次燒結(jié),燒結(jié)時間為3-20m,得到超薄的顆粒粘結(jié)層; 步驟三:粉碎,將顆粒粘結(jié)層用已知的技術(shù)手段粉碎; 步驟四:二次加料,加入碳類物質(zhì)顆?;蛄降穑℉BN),并攪拌混合均勻; 步驟五:二次燒結(jié),將步驟四中的混合粉末送入到反應爐,在溫度1700-2500℃,壓力為5-18GPa和惰性氣氛的條件下進行二次燒結(jié),燒結(jié)時間為5-30m,得到高密度聚晶金剛石或高密度聚晶立方氮化硼。