[發明專利]一種金剛石粉末及其制備方法

有效

• 申請號: 201510597823.1
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN105236401B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 王曉;劉會娟;李治海;王恒朋
• 申請（專利權）人: 河南晶銳新材料股份有限公司
• 主分類號: C01B32/28
• 分類號: C01B32/28
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明公開了一種金剛石粉末的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將金剛石粉、十六烷基三甲基溴化銨溶液、強堿溶液和溶劑混合后干燥，得到金剛石粉末。本發明提供的用于聚晶金剛石復合片的金剛石粉末及其制備方法，將金剛石粉與特定濃度的強堿溶液進行堿處理，然后將上述經堿處理的金剛石粉在十六烷基三甲基溴化銨的醇溶液中，進行反應，最后得到金剛石粉末，即改性的金剛石粉。本發明的制備方法提高了不同粒度的金剛石粉的混合時的均勻度，粒度分布均勻，降低了金剛石粉混合過程中的團聚現象，進而提高了聚晶金剛石復合片質量穩定性和綜合性能。

技術領域

本發明屬于超硬材料聚晶金剛石復合片生產技術領域，尤其涉及一種金剛石粉末及其制備方法。

背景技術

超硬材料主要是指金剛石，它是目前已知的世界上最硬的物質，其硬度都遠高于如剛玉、碳化硅以及刀具材料硬質合金、高速鋼等硬質工具等材料的硬度。因此，超硬材料適于用來制造加工其它材料的工具，尤其是在加工硬質材料方面，具有無可比擬的優越性，占有不可替代的重要地位。因而超硬材料在工業上獲得了廣泛應用。但是金剛石數量稀少、價格昂貴，遠遠不能滿足經濟發展的需要，因此，研究人員利用高壓合成技術合成了聚晶金剛石(PCD)，使金剛石的應用范圍擴展到勘探、航空、航天、汽車、電子、石材等多個領域。隨著金剛石應用的進一步拓展，與其相關的復合材料引起了研究者的廣泛興趣，聚晶金剛石復合片就是其中之一。

聚晶金剛石復合片是在高溫高壓下由許多細晶粒金剛石和硬質合金基底在超高壓高溫燒結條件下復合而成的超硬復合材料，由于聚晶金剛石的結構是取向不一的細晶粒金剛石燒結體，其硬度及耐磨性雖低于單晶金剛石，但燒結體表現為各向同性，因此不會像天然金剛石那樣沿單一解理面裂開，經常作為加工工具主要用于石油、冶金、地質鉆頭、擴孔器等，具有導熱性好、沖擊韌性高、耐磨性好、硬度高、及自銳性好的特點，特別是具有高的抗沖擊韌性，其鉆進速度和時效均為天然金剛石的許多倍，而且鉆進過程中還可以有效的保持孔徑。同時還可以用來切削非鐵金屬及其合金、硬質合金以及非金屬材料，切削速度為硬質合金刀具的上百倍，耐用度為硬質合金的上千倍。因而被廣泛應用于石油鉆井，地質勘探及復合材料的精密及半精密的連續或斷續切削加工等機械加工領域。此外，隨著科學技術的發展，其還成為了航天、通訊等高科技領域重要的材料。

隨著聚晶金剛石復合片在各個領域內的廣泛應用，各行業對其的質量的穩定性和性能也提出了更高的要求。然后現有技術中，聚晶金剛石復合片的合成一般采用不同粒徑尺寸的金剛石微粉和少量粘結劑，與硬質合金組合燒結而成，但是合成的聚晶金剛石復合片質量不一致，綜合性能不穩定，復合片使用效率不高。

因而，如何能夠找到一種更好的制備方法，使得聚晶金剛石復合片具有較穩定的質量和更高的綜合性能，一直是領域內生產廠家亟待解決的問題之一。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種金剛石粉末及其制備方法，本發明提供的金剛石粉末，提高了金剛石粉末的混合均勻度，粒度分布均勻，降低了金剛石粉末混合過程中的團聚現象，進而提高了聚晶金剛石復合片質量穩定性和綜合性能。

本發明公開了一種用于聚晶金剛石復合片的金剛石粉末，其特征在于，由以下原料制備得到：

優選的，所述金剛石粉末的粒度分布為2～22μm。

優選的，所述強堿包括氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。

優選的，所述溶劑為乙醇、甲醇、乙二醇和丙酮中的一種或多種。

本發明提供了一種金剛石粉末的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

A)將金剛石粉、十六烷基三甲基溴化銨溶液、強堿溶液和溶劑混合后干燥，得到金剛石粉末。

優選的，所述步驟A)具體為：

A1)將金剛石粉和強堿溶液進行混合后，得到堿處理的金剛石粉；