[發明專利]覆蓋強結合CVD金剛石層的聚晶金剛石復合片的制備方法

有效

• 申請號: 201210385129.X
• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN102861917A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 李成明;劉盛;魏俊俊;黑立富
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B22F7/04
• 分類號: B22F7/04;C30B25/02;C30B29/04;C23C16/27
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 于永進

1.一種覆蓋強結合CVD金剛石層的聚晶金剛石復合片的制備方法，其特征是制備步驟如下：

（1）使用直流電弧等離子體CVD技術制備直徑60~120mm、厚度2~3mm的CVD金剛石自支撐膜，并脫膜；

（2）使用激光切割機將CVD金剛石自支撐膜沿其生長方向切割成若干2~3mm高的小圓柱；?

（3）將10-1000個CVD金剛石小圓柱形核面朝外埋入金剛石粉中并與硬質合金基體一起壓制成坯，然后在氫還原氣氛下熱壓燒結，并退火處理以消除殘余應力和熱應力；具體操作過程是：①將含有CVD金剛石小圓柱的混合粉料置于不銹鋼磨具中，用油壓機加壓至30MPa制成毛坯；②將冷壓成型的毛坯密封進石墨爐膽，并將石墨爐膽放入壓力燒結爐中；③向爐內通入流動氫氣營造還原氣氛，然后在保持壓力P≥80kN的條件下使爐內溫度以20℃/min的升溫速度從室溫升到700℃，保溫30min；④再以10℃/min的升溫速度從700℃升至最終的燒結溫度950℃，并保持5min；⑤繼續保持壓力和氫還原氣氛，以10℃/min的降溫速度降至500℃，保溫10min；⑥撤去壓力載荷，隨爐冷卻至室溫，制得的PDC復合片；

（4）在金剛石拋光機上將制得的PDC復合片的PCD面拋光至埋入的CVD金剛石小圓柱露出純凈的形核面；

（5）將露出純凈的形核面的PCD層面浸泡入HCL溶液或HNO₃溶液中一小時去除表面及一定深度處的Co金屬元素，并清洗干凈；

（6）將PDC復合片置于直流電弧等離子體CVD真空腔室中的基片臺上，控制沉積溫度在600℃~1050℃，沉積覆蓋一層0.1~2mm的CVD金剛石層。