金刚石多晶体以及具备金刚石多晶体的工具制造技术

技术编号：40122987 阅读：14 留言：0更新日期：2024-01-23 20:56

一种金刚石多晶体，上述金刚石多晶体包含金刚石颗粒，其中，上述金刚石颗粒的含有率相对于上述金刚石多晶体为大于99体积％，上述金刚石颗粒的中值粒径d50为10nm以上且200nm以下，上述金刚石颗粒的位错密度为2.0×1015m‑2以上且4.0×1016m‑2以下。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开涉及金刚石多晶体以及具备金刚石多晶体的工具。

技术介绍

1、金刚石多晶体具有优异的硬度，并且不具有硬度的方向性以及解理性，因此被广泛用于切削刀具、修整器以及模头等工具以及挖掘钻头等。

2、以往的金刚石多晶体通过将作为原料的金刚石的粉末与烧结助剂或结合材料一起在金刚石热力学上稳定的高压高温(一般而言，压力为5～8gpa左右以及温度为1300～2200℃左右)的条件下进行烧结而得到。作为烧结助剂，可使用fe、co以及ni等铁族元素金属、caco3等碳酸盐等。作为结合材料，可使用sic等陶瓷等。

3、通过上述方法得到的金刚石多晶体中包含烧结助剂或结合材料。烧结助剂以及结合材料有可能成为使金刚石多晶体的硬度以及强度等机械特性或耐热性降低的原因。

4、还已知有通过酸处理将金刚石多晶体中的烧结助剂去除的金刚石多晶体、以及使用了耐热性的sic作为结合材料的耐热性优异的金刚石多晶体。但是，该金刚石多晶体的硬度或强度低，作为工具材料的机械特性不充分。

5、另一方面，能够将石墨、玻璃碳、无定形碳、洋葱碳等非金刚石状碳材料在超高压高温下，不使用烧结助剂等而直接转变为金刚石。通过在从非金刚石相直接转变为金刚石相的同时进行烧结而得到金刚石多晶体(国际公开第2005/065809号(专利文献1)、h.sumiya et al.,japanese journal of applied physics 48(2009)120206(非专利文献1))。

6、现有技术文献

7、专利文献</p>

8、专利文献1：国际公开第2005/065809号

9、非专利文献

10、非专利文献1：h.sumiya et al.,japanese journal of applied physics 48(2009)120206

技术实现思路

1、本公开的金刚石多晶体是包含金刚石颗粒的金刚石多晶体，其中，

2、所述金刚石颗粒的含有率相对于所述金刚石多晶体为大于99体积％，

3、所述金刚石颗粒的中值粒径d50为10nm以上且200nm以下，

4、所述金刚石颗粒的位错密度为2.0×1015m-2以上且4.0×1016m-2以下。

5、本公开的工具具备上述金刚石多晶体。

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【技术保护点】

1.一种金刚石多晶体，所述金刚石多晶体包含金刚石颗粒，其中，

2.根据权利要求1所述的金刚石多晶体，其中，所述金刚石颗粒的位错密度为4.0×1015m-2以上且1.0×1016m-2以下。

3.根据权利要求1或2所述的金刚石多晶体，其中，所述金刚石颗粒的中值粒径d50为10nm以上且100nm以下。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的金刚石多晶体，其中，

5.根据权利要求1至4中任一项所述的金刚石多晶体，其中，常温下的努氏硬度为80GPa以上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的金刚石多晶体，其中，选自由周期表的第四族元素、第五族元素、第六族元素、铁、铝、硅、钴以及镍组成的群组中的至少一种金属元素的含有率小于1体积％。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的金刚石多晶体，其中，选自由氢、氧、氮、碱金属元素以及碱土金属元素组成的群组中的至少一种不可避免的杂质的含有率小于0.1体积％。

8.一种工具，其中，所述工具具备权利要求1至7中任一项所述的金刚石多晶体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种金刚石多晶体，所述金刚石多晶体包含金刚石颗粒，其中，

2.根据权利要求1所述的金刚石多晶体，其中，所述金刚石颗粒的位错密度为4.0×1015m-2以上且1.0×1016m-2以下。

3.根据权利要求1或2所述的金刚石多晶体，其中，所述金刚石颗粒的中值粒径d50为10nm以上且100nm以下。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的金刚石多晶体，其中，

5.根据权利要求1至4中任一项所述的金刚石多晶体，其中，常温下的努氏硬...

【专利技术属性】
技术研发人员：石田雄，松川伦子，久木野晓，
申请(专利权)人：住友电工硬质合金株式会社，
类型：发明
国别省市：

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