[發明專利]一種納米結合劑、由該結合劑制成的金剛石復合截齒以及復合截齒的制備方法

有效

• 申請號: 201310297652.1
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN103331442A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 盧燦華;張濤;竇明;劉俊濤
• 申請（專利權）人: 中南鉆石股份有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F7/06
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 田小伍

1.一種納米結合劑，其特征在于，該結合劑由下述重量百分含量的原料組成：Co粉?95～99%、TiC粉0.5～3%、Si粉0.5～2%。

2.如權利要求1所述的納米結合劑，其特征在于，所述TiC粉與Si粉的粒徑為35～40nm，所述Co粉的粒徑為18～22nm。

3.一種由權利要求1所述納米結合劑制成的金剛石復合截齒，所述復合截齒包括硬質合金球齒基體以及依次設置在基體上的第2過渡層、第1過渡層和金剛石聚晶層，其特征在于，所述金剛石聚晶層的原料組成為：金剛石粉93～97?wt%和納米結合劑3～7wt%。

4.如權利要求3所述的金剛石復合截齒，其特征在于，各層的重量百分比為：金剛石聚晶層55～65%、第1過渡層15～20%和第2過渡層20～25%。

5.如權利要求4所述的金剛石復合截齒，其特征在于，所述第1過渡層的原料組成為：金剛石粉55～65wt%、碳化鎢粉30～35wt%、納米結合劑5～10wt%。

6.如權利要求4所述的金剛石復合截齒，其特征在于，所述該第2過渡層的原料組成為：金剛石粉25～35wt%、碳化鎢粉55～60wt%、納米結合劑10～15wt%。

7.如權利要求3-6任一所述的金剛石復合截齒，其特征在于，所述硬質合金球齒基體的原料組成為：碳化鎢粉86.5～87.5wt%、鈷粉12.5～13.5wt%。

8.如權利要求3-6任一所述金剛石復合截齒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）組裝：將金剛石聚晶層、第1過渡層、第2過渡層的原料分別混勻，然后依次鋪入球形鉬杯中，放入硬質合金球齒基體，扣上鉬杯蓋，形成復合體組件；

2）預壓：把復合體組件放入鋼制預壓模內，置于液壓機上壓制，壓力10MPa；

3）真空處理：預壓后將復合體組件置于真空燒結爐中，在≤3×10^-4Pa的真空條件下于600～750℃保溫處理1.5～3小時；

4）高溫高壓燒結：將真空處理過的復合體組件置于合成組裝塊內，用六面頂壓機在溫度為1400～1500℃、壓力為6～7GPa的條件下合成15～35min。

9.如權利要求7所述金剛石復合截齒的制備方法，其特征在于，利用行星式球磨機對金剛石聚晶層、第1過渡層、第2過渡層的原料進行混勻，操作時物料與磨球的重量比為1∶1.5～3，同時向球磨罐中充入液氮，物料和磨球總體積與液氮的體積比為1∶1；行星式球磨機參數：公轉40～60?r/min，自轉70～100?r/min，球磨時間5～20小時。

10.如權利要求8所述金剛石復合截齒的制備方法，其特征在于，混料前先將所述納米結合劑置于氫氣還原爐中在600～750℃下還原處理1.5～3h；混料前對所述金剛石份進行凈化處理：將金剛石粉先用25～45%的氫氧化鈉水溶液煮沸5～10min，用蒸餾水洗滌至中性后再用王水煮沸5～10min，蒸餾水洗滌至中性。