[發(fā)明專利]球形多晶金剛石燒結(jié)體的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210925859.8
• 申請(qǐng)日: 2022-08-03
• 公開（公告）號(hào): CN115194160A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江雨明;黃海;張彩琴;卞中佩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州思珀利爾工業(yè)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B22F7/06
• 分類號(hào): B22F7/06;B22F1/107;B22F1/103;B22F3/14;C22C26/00;B22F3/24
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 王玉國(guó)

1.球形多晶金剛石燒結(jié)體的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)對(duì)單晶金剛石微粉進(jìn)行強(qiáng)酸、強(qiáng)堿去雜質(zhì)處理，單晶金剛石微粉由粗微粉、中微粉與細(xì)微粉混合而成，粗微粉的粒度40～80um，中微粉的粒度8～20um，細(xì)微粉的粒度0.5～5.0um；

(2)用去離子水反復(fù)沖洗，烘干后的金剛石微粉表面雜質(zhì)含量低于65ppm；

(3)將結(jié)合劑添加于單晶金剛石微粉中于混料容器內(nèi)混合；

(4)造粒機(jī)中添加臨時(shí)粘接劑通過連續(xù)振動(dòng)和滾動(dòng)使金剛石微粉與結(jié)合劑形成微小金剛石球狀粉體；

(5)將硬質(zhì)合金球體放入微小金剛石球狀粉體中，通過振動(dòng)和滾動(dòng)，使微小金剛石球狀粉體粘附在硬質(zhì)合金球表面并逐漸增大，形成硬質(zhì)合金球與微小金剛石球狀粉體的復(fù)合體；

(6)將上述硬質(zhì)合金球與微小金剛石球狀粉體的復(fù)合體置入球形金屬杯中；

(7)球形金屬杯放入高溫高壓合成塊，并置入六面頂壓機(jī)，在1450～1550℃、4.8～5.5GPa壓力下燒結(jié)15～30分鐘，然后降壓至常壓降溫至室溫，從合成塊中取出多晶金剛石球形燒結(jié)體坯料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形多晶金剛石燒結(jié)體的制備方法，其特征在于：粗微粉、中微粉與細(xì)微粉的質(zhì)量比為20～40％︰30～50％︰20～40％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形多晶金剛石燒結(jié)體的制備方法，其特征在于：用高純?nèi)ルx子水反復(fù)沖洗至PH7.0。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形多晶金剛石燒結(jié)體的制備方法，其特征在于：結(jié)合劑為金屬鈷。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形多晶金剛石燒結(jié)體的制備方法，其特征在于：混料容器的材質(zhì)為超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯或陶瓷。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形多晶金剛石燒結(jié)體的制備方法，其特征在于：臨時(shí)粘結(jié)劑為聚乙二醇、聚乙烯醇、三乙醇胺、PVP、十二烷基黃酸鈉、十二烷基硫酸鈉中一種或多種；臨時(shí)粘結(jié)劑溶于去離子水中，在60～200℃機(jī)械攪拌成透明溶液，臨時(shí)粘結(jié)劑的添加量質(zhì)量百分比為0.1％～10％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形多晶金剛石燒結(jié)體的制備方法，其特征在于：步驟4)，先將金剛石微粉放入造粒機(jī)中，臨時(shí)粘結(jié)劑通過造粒機(jī)上端霧化裝置以噴霧方式加入造粒機(jī)中。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形多晶金剛石燒結(jié)體的制備方法，其特征在于：微小金剛石球狀粉體的尺寸為0.2～1mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形多晶金剛石燒結(jié)體的制備方法，其特征在于：硬質(zhì)合金球體的尺寸為4mm～16cm，復(fù)合體的尺寸為5mm～20mm，包裹于硬質(zhì)合金球體外層的微小金剛石球狀粉體的厚度為0.4mm～6mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形多晶金剛石燒結(jié)體的制備方法，其特征在于：步驟(6)，球形金屬杯放入高溫真空爐，在1.0×10^-3bar～6.0bar的真空下加熱至650～850℃，并保持120～480分鐘。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形多晶金剛石燒結(jié)體的制備方法，其特征在于：利用激光加工機(jī)將球形坯料加工成標(biāo)準(zhǔn)球形，利用1um、0.5um、0.3um、0.1um的單晶金剛石微粉分別對(duì)經(jīng)激光加工的球形多晶金剛石燒結(jié)體進(jìn)行多級(jí)拋光，使其表面粗糙度小于Ra0.01。