【技术实现步骤摘要】
一种具备自润滑特性的聚晶金刚石复合片及其制备方法
本专利技术设计超硬材料工具设计及制备领域，具体涉及到一种具备自润滑特性的聚晶金刚石复合片及其制备方法。
技术介绍
烧结聚晶金刚石复合片是一种以金刚石微粉为原料，经过高温高压烧结合成的新型复合材料。由于其具有高硬度、高耐磨及优良的导热性能，其广泛应用于拉丝模具、地质钻探、硬质材料切削刀具等方面。随着空间技术的不断发展，空间环境钻探及开采逐渐成为新的挑战。然而聚晶金刚石工件在外太空环境下的使用存在问题，由于太空下高真空环境的影响，传统烧结聚晶金刚石工具在服役过程中会产生严重的黏着现象，使得金刚石工具在服役过程中表面剪切力过大，导致失效。而在真空环境下润滑剂的选择受到环境限制，因此开发一种具备自润滑特性的聚晶金刚石材料对于其太空中的应用有着重要意义。聚晶金刚石在真空条件下产生高黏着的主要原始是摩擦配副两端的材料的粘附作用导致的。在大气条件下，聚晶金刚石材料与其对磨副在高真空条件下表面会吸附大气中的水分子以及其他物质形成吸附层，从而钝化表面悬键。但出于真空条件下时，聚晶金刚石...
【技术保护点】
1.一种具备自润滑特性的聚晶金刚石复合片，其特征在于，其结构为复合结构，包含底层的硬质合金基体层，中间层的普通金刚石微粉层，和最表层的混料金刚石微粉层。/n
【技术特征摘要】
1.一种具备自润滑特性的聚晶金刚石复合片，其特征在于，其结构为复合结构，包含底层的硬质合金基体层，中间层的普通金刚石微粉层，和最表层的混料金刚石微粉层。
2.如权利要求1所述的一种具备自润滑特性的聚晶金刚石复合片，其特征在于，所述硬质合金基体由WC-Co硬质合金制备。
3.如权利要求1所述的一种具备自润滑特性的聚晶金刚石复合片，其特征在于，所述普通金刚石微粉层的金刚石微粉平均粒径为20~30μm；混料金刚石微粉层包含金刚石粉体以及MAX相润滑剂，所述金刚石粉体的平均粒径为10~20μm。
4.如权利要求3所述的一种具备自润滑特性的聚晶金刚石复合片，其特征在于，MAX相可选用Ti3SiC2、Ti2AlC、Ti3GeC2、Ti3(Si,Ge)C2中的一种或多种；所述金刚石粉体以及MAX相润滑剂的混料配比，按质量百分含量计算应当为金刚石粉体：MAX相=1:0.1~0.3。
5.如权利要求3所述的一种具备自润滑特性的聚晶金刚石复合片，其特征在于，MAX相的中值粒径D50=5~8μm，所述MAX相的分布方式为完全均匀散布在所述聚晶金刚石复合片中，或以相对集中的岛屿状分布在所述聚晶金刚石复合片中，所述岛屿的直径范围不超过5mm。
6.一种具备自润滑特性的聚晶金刚石复合片的制备方法，其包括以下步骤：
步骤一，将金刚石粉体依次酸洗与碱洗进行表面净化处理，将平均粒径为10~20μm的金刚石粉体与MAX相以一定配比加入球磨罐中，使用碳化硅研磨球在无水乙醇介质的环境下球磨混料，对球磨后的粉体混料应当进行无水乙醇的超声清洗后置于真空加热干燥箱中以尽量去除粉体表面附着官能团后烘干备用，从而获得表面粘附有所述MAX相的金刚石粉体；
步骤二，利用液压机把粉体混料压制成坯...
【专利技术属性】
技术研发人员：岳文，张海潮，佘丁顺，田斌，康嘉杰，孟德忠，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11
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