【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超硬材料制造，具体涉及聚晶金刚石复合片，本专利技术还涉及上述聚晶金刚石复合片的制备方法。
技术介绍
1、聚晶金刚石复合片制备常用的方式是采用多粒度金刚石微粉和金属钴粉进行湿法长时间混合，制备混合性微粉，在高温高压的环境下将混合粉和硬质合金基体烧结到一起，制备出聚晶金刚石复合片。此方法制备缺点是在混合过程易出现金属钴粉团聚在混合粉中分布不均匀、湿法混合带入其他杂质较多、金刚石粉和钴粉表面氧化等现象，以及在和硬质合金基体烧结过程中出现结合不牢固的现象，以上出现的问题对产品质量造成了很大的影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供聚晶金刚石复合片，解决了现有技术混合不均匀以及金刚石粉和钴粉表面易氧化的问题。
2、本专利技术的另一目的是提供上述聚晶金刚石复合片的制备方法。
3、本专利技术所采用的第一个技术方案是，聚晶金刚石复合片，包括硬质合金基体和聚晶金刚石层，聚晶金刚石层包含金刚石微粉和结合剂原料，按照质量百分比，金刚石微粉占比为80～95％，结合剂原料占比为5～20％。
4、本专利技术所采用的第二个技术方案是，聚晶金刚石复合片的制备方法，具体步骤如下：
5、s1：选取含有金刚石微粉及金属结合剂钴粉的原材料，对原材料中的金刚石微粉进行净化处理，烘干得到净化金刚石微粉；
6、s2：将净化金刚石微粉划分为粗颗粒金刚石微粉和中细粒度金刚石微粉，对粗颗粒金刚石微粉进行增量处理，得到镀覆粗颗粒金刚石微粉；
8、s4：将镀覆粗颗粒金刚石微粉和中细粒度金刚石微粉混合，得到混合微粉；
9、s5：将混合微粉和硬质合金基体组装成组合体，并将组合体置于真空炉内进行还原预烧结处理，得到预处理组合体；
10、s6：将预处理组合体进行高温烧结，得到聚晶金刚石复合片，聚晶金刚石层包括硬质合金基体和聚晶金刚石层，聚晶金刚石层包含金刚石微粉和结合剂原料，按照质量百分比，金刚石微粉占比为80～95％，结合剂原料占比为5～20％。
11、本专利技术的特点还在于：
12、s1中所选的原材料按质量百分比算，包括金刚石微粉含量80～95％；金属结合剂钴粉含量5～20％，钴粉粒径为小于等于1um；
13、金刚石微粉中粗颗粒金刚石微粉占比大于中细粒度金刚石微粉。
14、s1中将不同粒度金刚石微粉表面净化处理具体为：将混合金刚石微粉放入60％～80％浓度的硼酸溶液中，升温到500℃～800℃，煮10h～20h，然后用高纯水清洗，清洗干净后置于真空干燥箱内烘干。
15、s2中增量处理具体工艺为：
16、s2.1、按照6:2～3的比例配制次亚磷酸钠溶液和硫酸钴溶液的混合溶液，亚磷酸钠溶液的浓度为10％～20％，硫酸钴溶液的浓度为3％～10％；
17、s2.2、将粗颗粒金刚石微粉放入s2.1得到的混合溶液中震荡1～2h，粗颗粒金刚石微粉与混合溶液质量百分比为1：20～50，即得到镀覆粗颗粒金刚石微粉。
18、s3中硬质合金基体时效处理工艺为：将硬质合金置于真空烧结炉中，在150～350℃下烧结20～40h，随炉冷却至室温。
19、s4中将镀覆后的粗颗粒金刚石微粉和未镀覆的其他粒度金刚石微粉放入超声混料机中混合均匀，按照质量百分比算，镀覆后的粗颗粒金刚石微粉占比为60％～80％，未镀覆的其他粒度金刚石微粉占比为20％～40％，超声波高速混合工艺为超声频率60～80hz，超声时间3～10min。
20、s5中组装成组合体的具体方法为：将混合微粉平铺于金属杯中，上面压入s3中干燥后的硬质合金基体，组装成金刚石粉和硬质合金的组合体；金属杯为钼、铌及钽等任意一种耐高温金属。
21、s5中真空还原预烧结处理工艺为：在真空炉内还原预烧结处理，抽真空使炉内气压在5×10-2pa以下，温度升至900～1000℃，保温3～5min；继续抽真空至炉内气压在3×10-4pa以下，充入氢气进行组合件还原10min，停止；抽真空至炉内气压在3×10-4pa以下，继续充入氢气还原，如此重复5～10次。
22、s6中高温烧结工艺为：烧结温度为1350～1500℃，压强为5.0～8.0gpa，烧结时间为10～30min。
23、本专利技术的有益效果是：
24、(1)本专利技术制备方法利用镀覆结合剂的方式保证金刚石与触媒的接触面积，杜绝了金属结合剂富集的现象，能有效改善金刚石之间的生长；
25、(2)本专利技术制备方法利用含量最高的粗颗粒金刚石微粉镀覆和细颗粒金刚石微粉不镀覆进行干混合，更好地保证金刚石之间的结合，细颗粒可以很好地在粗颗粒之间生长，接触面处不会出现结合剂过量的现象，杜绝了湿混方式造成的金属钴氧化现象；
26、(3)本专利技术制备方法同时将硬质合金时效处理和表面纯净化可以增加结合面的结合程度，在烧结过程中利用接合面钴渗透混合粉更容易和硬质合金基体生长到一起，同时减少硬质合金应力对生产产品的性能影响；
27、(4)本专利技术制备方法制得的产品经过研磨抛光加工，成品经过性能测试，磨耗比≥40万以上。
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1.聚晶金刚石复合片，其特征在于，包括硬质合金基体和聚晶金刚石层，所述聚晶金刚石层包含金刚石微粉和结合剂原料，按照质量百分比，所述金刚石微粉占比为80～95％，所述结合剂原料占比为5～20％。
2.聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在于，所述S1中所选的原材料按质量百分比算，包括金刚石微粉含量80～95％；金属结合剂钴粉含量5～20％，所述钴粉粒径为小于等于1um；
4.根据权利要求2所述聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在于，所述S1中将不同粒度金刚石微粉表面净化处理具体为：将混合金刚石微粉放入60％～80％浓度的硼酸溶液中，升温到500℃～800℃，煮10h～20h，然后用高纯水清洗，清洗干净后置于真空干燥箱内烘干。
5.根据权利要求4所述聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在于，所述S2中增量处理具体工艺为：
6.根据权利要求2所述聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在于，所述S3中硬质合金基体时效处理工艺为：将硬质合金置于真空烧结炉中，在1
7.根据权利要求2所述聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在于，所述S4中将镀覆后的粗颗粒金刚石微粉和未镀覆的其他粒度金刚石微粉放入超声混料机中混合均匀，按照质量百分比算，所述镀覆后的粗颗粒金刚石微粉占比为60％～80％，所述未镀覆的其他粒度金刚石微粉占比为20％～40％，所述超声波高速混合工艺为超声频率60～80HZ，超声时间3～10min。
8.根据权利要求2所述聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在于，所述S5中组装成组合体的具体方法为：将混合微粉平铺于金属杯中，上面压入S3中干燥后的硬质合金基体，组装成金刚石粉和硬质合金的组合体；所述金属杯为钼、铌及钽等任意一种耐高温金属。
9.根据权利要求2所述聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在于，所述S5中真空还原预烧结处理工艺为：在真空炉内还原预烧结处理，抽真空使炉内气压在5×10-2Pa以下，温度升至900～1000℃，保温3～5min；继续抽真空至炉内气压在3×10-4Pa以下，充入氢气进行组合件还原10min，停止；抽真空至炉内气压在3×10-4Pa以下，继续充入氢气还原，如此重复5～10次。
10.根据权利要求2所述聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在于，所述S6中高温烧结工艺为：烧结温度为1350～1500℃，压强为5.0～8.0GPa，烧结时间为10～30min。
...【技术特征摘要】
1.聚晶金刚石复合片，其特征在于，包括硬质合金基体和聚晶金刚石层，所述聚晶金刚石层包含金刚石微粉和结合剂原料，按照质量百分比，所述金刚石微粉占比为80～95％，所述结合剂原料占比为5～20％。
2.聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在于，所述s1中所选的原材料按质量百分比算，包括金刚石微粉含量80～95％；金属结合剂钴粉含量5～20％，所述钴粉粒径为小于等于1um；
4.根据权利要求2所述聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在于，所述s1中将不同粒度金刚石微粉表面净化处理具体为：将混合金刚石微粉放入60％～80％浓度的硼酸溶液中，升温到500℃～800℃，煮10h～20h，然后用高纯水清洗，清洗干净后置于真空干燥箱内烘干。
5.根据权利要求4所述聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在于，所述s2中增量处理具体工艺为：
6.根据权利要求2所述聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在于，所述s3中硬质合金基体时效处理工艺为：将硬质合金置于真空烧结炉中，在150～350℃下烧结20～40h，随炉冷却至室温。
7.根据权利要求2所述聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱培，杜欢龙，陈芳兴，赵文龙，朱保全，韩新伟，刘高智，刘智，刘静，卫星，
申请(专利权)人：中南钻石有限公司，
类型：发明
国别省市：
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