金刚石复合片及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种金刚石复合片及其制备方法，该制备方法为依次进行压实成型步骤、加压步骤和加压加热步骤；压实成型步骤：将金刚石微粉混合后，装入容器中，在混合的微粉上放置硬质合金层，整体压实成型形成预成型体；加压步骤：将预成型体在高温高压设备内进行加压，加压次数≥1，每次加压完成后需降压至标准大气压；加压加热步骤：将完成加压步骤的预成型体在高温高压设备内进行一次加热加压。在加压步骤中的加压动作，使金刚石微粉破碎，后降压至标准大气压，经过一次或多次一压一松的过程后，有效减小金刚石微粉之间的间隙，在最后一次加压的同时加热，将金刚石微粉烧结在硬质合金层上，得到的复合片耐磨性和耐冲击性更好。

【技术实现步骤摘要】
金刚石复合片及其制备方法
本专利技术涉及超硬复合材料领域，具体是涉及一种金刚石复合片及其制备方法。
技术介绍
金刚石复合片钻头(PDC钻头)在石油、天然气钻探方面有着广泛的应用，随着常规石油、天然气开采资源的逐渐减少，大力发展页岩油、页岩气是未来的大趋势，页岩油等难开采地质对PDC钻头的性能要求越来越高。金刚石复合片是将金刚石微粉和硬质合金基体(硬质合金层)在高温高压下烧结在一起，金刚石微粉烧结成聚晶金刚层，使复合片具有金刚石的超高硬度和耐磨性，硬质合金基体具有可焊接性，便于应用于各种不同的工作环境。金刚石复合片非常重要的性能参数是耐磨性和耐冲击性，这两项参数指标都与金刚石晶粒之间的结合强度有着非常大的关系。金刚石晶粒之间的接触面积越大，金刚石晶粒结合越牢固。在现有的金刚石复合片的制备方法中有一种钴扩散催化烧结法，在金刚石微粉高温高压下烧结在一起的过程中，硬质合金基体中的钴在高温下熔融，在高压下从硬质合金基体扩散到整个金刚石微粉层中，金刚石晶粒接触的地方会生长烧结在一起，形成D-D键(金刚石-金刚石键)，同时钴将部分金刚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.金刚石复合片制备方法，其特征在于:依次进行压实成型步骤、加压步骤和加压加热步骤；/n压实成型步骤：将金刚石微粉混合后，装入容器中，在混合的微粉上放置硬质合金层，整体压实形成预成型体；/n加压步骤：将所述预成型体在高温高压设备内进行加压，加压次数≥1，每次加压完成后需降压至标准大气压；/n加压加热步骤：将完成所述加压步骤的所述预成型体在所述高温高压设备内进行一次加热加压。/n

【技术特征摘要】
1.金刚石复合片制备方法，其特征在于:依次进行压实成型步骤、加压步骤和加压加热步骤；
压实成型步骤：将金刚石微粉混合后，装入容器中，在混合的微粉上放置硬质合金层，整体压实形成预成型体；
加压步骤：将所述预成型体在高温高压设备内进行加压，加压次数≥1，每次加压完成后需降压至标准大气压；
加压加热步骤：将完成所述加压步骤的所述预成型体在所述高温高压设备内进行一次加热加压。


2.根据权利要求1所述的金刚石复合片制备方法，其特征在于：
所述加压加热步骤中的加压压力大于等于所述加压步骤中的加压压力。


3.根据权利要求2所述的金刚石复合片制备方法，其特征在于：
所述加压步骤中每次加压压力≥1GPa；所述加压加热步骤中加压压力≥5.5GPa，加热温度≥1400℃。


4.根据权利要求1所述的金刚石复合片制备方法，其特征在于：
所述加压步骤中每次加压时间为5s～100s；所述加压加热步骤中加压加热时间为100s～1000s。


5.根据权利要求1所述的金刚石复合片制备方法，其特征在于：
所述金刚石微粉的晶粒粒度为0.5μm～60μm。

【专利技术属性】
技术研发人员：张辰，张海波，戴文久，张琪，
申请(专利权)人：广东钜鑫新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44