检测聚晶金刚石复合片脱钴深度的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种检测聚晶金刚石复合片脱钴深度的装置及方法，包括用于放置聚晶金刚石复合片的高度测量仪，还包括用于测量所述聚晶金刚石复合片的聚晶金刚石层的导电性的第一导线和第二导线，所述第一导线和第二导线的另一端与直流低电阻仪电性连接。本发明专利技术的有益效果主要体现在：不仅结构简单巧妙、测量精度高、无破坏，而且降低工作强度，减少成本。

Device and method for detecting cobalt removal depth of polycrystalline diamond compact

The invention discloses a device and method for detecting the decobalt depth of a polycrystalline diamond composite sheet, including a height measuring instrument for placing polycrystalline diamond composite sheets, and a first wire and a second wire for measuring the conductivity of the polycrystalline diamond layer of the polycrystalline diamond composite sheet, the first wire and the second guide. The other end of the line is electrically connected with the DC low resistance instrument. The beneficial effects of the invention are mainly embodied in: not only simple and ingenious structure, high measuring accuracy, no damage, but also reducing working intensity and reducing cost.

【技术实现步骤摘要】
检测聚晶金刚石复合片脱钴深度的装置及方法
本专利技术涉及超硬工具制造
，具体而言，尤其涉及检测聚晶金刚石复合片脱钴深度的装置及方法。
技术介绍
聚晶金刚石复合片(Polycrystallinediamondcompact，简称PDC)是由优质的金刚石微粉与硬质合金(WC-Co)基体在超高温高压下烧结而成，其中，当烧结温度达到1300℃以上，作为粘结剂的Co元素开始融化进入并进入金刚石微粉空隙中，使促进形成金刚石-金刚石（D-D）键，并残留在复合片的金刚石层。而Co的含量会影响聚晶金刚石复合片的热稳定性，这是主要是由于粘结剂Co的热膨胀系数与金刚石相差很大[Co:1.46X10-7/K;金刚石：（1.5~4.8）X10-6/K,相差一个数量级]，在受热过程中，常会在金刚石层中颗粒界面或金刚石层与WC-Co层界面产生热应力或微裂纹，使PDC机械性能下降。于此同时，金刚石石墨化会破坏金刚石-金刚石键，也是导致PDC性能下降的一个原因。目前，复合片钻头在地质结构中工作时，复合片会与岩石摩擦生热，自身温度会不断的提高，而Co与金刚石（C元素）的热膨胀系数不同，在工作时会因温度的不断升高而体积不断变大，从而导致内应力的增加，造成复合片的破坏。因此，减少Co含量是提高复合片热稳定性和机械性能的手段之一。目前，脱钴技术是是减少Co含量的主要方法之一，而比较常见的脱钴方法有：强酸化学腐蚀法（脱钴复合酸脱钴法和磷酸双氧水脱钴法）和电化学腐蚀法，这两种均能有效去除金刚石层的部分Co的存在，有效提升PDC的热稳定性和机械性能。中国专利CN104532016A公开了一种基于人造聚晶金刚石复合片的脱钴复合酸的脱钴方法，包括：将有机酸溶于蒸馏水中；将无机酸1与有机酸所得溶液混合；再将无机酸2与上述所得溶液混合配得复合酸；将人造聚晶金刚石复合片浸入所配好的复合酸中；调整浸渍温度为25～90℃，浸渍48～72h。完成后即得脱钴的聚晶金刚石复合片。中国专利CN105603428A公开了一种从聚晶金刚石复合片中去除钴的方法，包括以下步骤：提供酸液，所述酸液包括磷酸和双氧水；将聚晶金刚石复合片的聚晶金刚石层在上述酸液中浸泡，得到脱钴的复合片。本专利技术使用磷酸去除聚晶金刚石中的钴相，磷酸根离子与钴离子可形成稳定的可溶性配位离子，从而促使钴不断进入溶液而从复合片中脱除；并且本专利技术加入双氧水，能进一步提高钴的脱除率。中国专利CN104862771A公开了一种电解法脱除聚晶金刚石复合片中部分金属钴的方法，是由电解装置、电解液和烧杯组成，电解装置设置在烧杯内，电解装置下端浸泡在电解液中，首先，配制电解液，然后通过电解装置对金刚石复合片中的钴进行脱除，阴极为惰性金属，阳极为聚晶金刚石层，根据电解过程中采用的金刚石复合片大小，调控电压，随着反应的正常进行，聚晶金刚石复合片中部分金属钴逐渐被脱除。一般来讲，Co液扩散浸渍烧结的PDC，金刚石层钴含量一般占体积的10%~15%，是导体，为提高PDC的热稳定性能，在采用强酸化学腐蚀法或者电解法除去金刚石层的金属相后（其含钴量可减少至2wt%,甚至少于2wt%），PCD导电性大大减少，电阻率升高，电阻大大增加，如上述中国专利CN104532016A中所述，电解法脱钴后的金刚石层电阻可高达3000Ω以上。目前检测脱钴深度的方法通常采用下列两种：一，有高倍光学显微镜，能够简单粗略测试脱钴深度，但精确度不高；二，扫描电子显微镜，对产品每一部位可进行精确的深度测量，制样过程复杂，需对不导电部位进行喷金处理，其成本比较高，且为破坏性测试。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种检测聚晶金刚石复合片脱钴深度的装置及方法。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种检测聚晶金刚石复合片脱钴深度的装置，包括用于放置聚晶金刚石复合片的高度测量仪，还包括用于测量所述聚晶金刚石复合片的聚晶金刚石层的导电性的第一导线和第二导线，所述第一导线和第二导线的另一端与直流低电阻仪电性连接。优选的，所述高度测量仪上固定有一杆体，所述杆体上设有一可上下移动的高度传感器。优选的，所述高度传感器上固定有一探针，所述探针与所述第二导线固定连接，所述探针的末端可做伸缩运动。优选的，所述高度测量仪包括一可自转地基座，所述聚晶金刚石复合片固定设置在所述基座上。优选的，所述直流低电阻仪还与用于实时分析记录数据的数据处理显示器电性连接。优选的，包括如下步骤：S1、准备步骤，将所述聚晶金刚石复合片放置于所述基座上，所述第一导线与所述聚晶金刚石复合片的硬质合金基体紧贴，所述第二导线与所述聚晶金刚石复合片的聚晶金刚石层紧贴，打开所述直流低电阻仪对其校准清零；所述第二导线对准于所述聚晶金刚石复合片的聚晶金刚石层的顶面；S2、检测步骤，水平旋转所述聚晶金刚石复合片，所述聚晶金刚石复合片旋转使所述第二导线在所述聚晶金刚石复合片的表面划过，每隔amm所述直流低电阻仪记录1个电阻数据值；S3、分析步骤，分析S2步骤所得到的数据，判断聚晶金刚石层的导电性，当所述直流低电阻仪测量得到的所述电阻数据值为无穷大或无数据显示时，执行S4步骤；当所述直流低电阻仪测量其一周得到的所述电阻数据值均有数据值时，执行S5步骤；S4、移动步骤，与所述聚晶金刚石复合片的聚晶金刚石层紧贴的所述第二导线向下移动bmm，重复S2-S3步骤；S5、完成检测步骤，确定某一个高度范围内的金刚石层不含钴。优选的，所述a取值为0.5~2mm。优选的，所述b取值为0.02-0.1mm。优选的，当所述直流低电阻仪测量某一圈时，得到的所述电阻数据值为有数据值时，认为该高度金刚石层尚未脱钴干净。本专利技术的有益效果主要体现在：不仅结构简单巧妙、测量精度高，而且降低工作强度，减少成本；而且最主要的是提出了一种新的无破坏的检测思路，充分利用了金属导电性能的技术规律。附图说明下面结合附图对本专利技术技术方案作进一步说明：图1：本专利技术的结构示意图。具体实施方式以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限于本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。如图1所示，本专利技术揭示了一种检测聚晶金刚石复合片脱钴深度的装置，包括用于放置聚晶金刚石复合片2的高度测量仪1，所述聚晶金刚石复合片2同心放置于所述高度测量仪1的可自转地基座上。所述基座上设有用于将所述聚晶金刚石复合片2限位的限位机构。所述基座的底部设有用于驱动所述基座自转的驱动机构，所述驱动机构为电动马达，所述电动马达的马达轴与所述基座固接，通过电动马达的马达轴旋转带动所述基座转动，当然，所述驱动机构还可以为其他装置。所述高度测量仪1上固定有一杆体5，所述杆体5上设有一可上下移动的高度传感器6，所述高度传感器6上固定有一探针7，所述探针7的末端可做伸缩运动，所述探针7与所述第二导线4固定连接，通过所述高度传感器6的上下移动，以达到对所述聚晶金刚石复合片2的聚晶金刚石层22不同区域的检测。所述聚晶金刚石复合片2由硬质合金基体21和聚晶金刚石层22烧结而成，所述硬质合金基体21具有导电性，所述聚晶金刚石层22中只有当含有钴的时候才具有导电性，利用所述钴的导电性进行测量，所以所述第一导线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.检测聚晶金刚石复合片脱钴深度的装置，其特征在于：包括用于放置聚晶金刚石复合片（2）的高度测量仪（1）、用于测量所述聚晶金刚石复合片（2）的聚晶金刚石层（22）的导电性的第一导线（3）和第二导线（4），所述第一导线（3）和第二导线（4）的另一端与直流低电阻仪（31）电性连接。

【技术特征摘要】
1.检测聚晶金刚石复合片脱钴深度的装置，其特征在于：包括用于放置聚晶金刚石复合片（2）的高度测量仪（1）、用于测量所述聚晶金刚石复合片（2）的聚晶金刚石层（22）的导电性的第一导线（3）和第二导线（4），所述第一导线（3）和第二导线（4）的另一端与直流低电阻仪（31）电性连接。2.根据权利要求1所述的检测聚晶金刚石复合片脱钴深度的装置，其特征在于：所述高度测量仪（1）上固定有一杆体（5），所述杆体（5）上设有一可上下移动的高度传感器（6）。3.根据权利要求2所述的检测聚晶金刚石复合片脱钴深度的装置，其特征在于：所述高度传感器（6）上固定有一探针（7），所述探针（7）与所述第二导线（4）固定连接，所述探针（7）的末端可做伸缩运动并抵接于所述聚晶金刚石复合片上。4.根据权利要求3所述的检测聚晶金刚石复合片脱钴深度的装置，其特征在于：所述高度测量仪（1）包括一可自转地基座，所述聚晶金刚石复合片（2）固定设置在所述基座上。5.根据权利要求1所述的检测聚晶金刚石复合片脱钴深度的装置，其特征在于：所述直流低电阻仪（31）还与用于实时分析记录数据的数据处理显示器（32）电性连接。6.根据权利要求5所述的检测聚晶金刚石复合片脱钴深度的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、准备步骤，将所述聚晶金刚石复合片（2）放置于所述基座上，所述第一导线（3）与所述聚晶金刚石复合片（2）的硬质合金基体（21）紧贴，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彩琴，
申请(专利权)人：苏州思珀利尔工业技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32