一种原位反应生成化合物结合的聚晶金刚石及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种原位反应生成化合物结合的聚晶金刚石及其制备方法，属于超硬复合材料技术领域。本发明专利技术将Ti粉、Si粉和纳米金刚石进行球磨，发生机械合金化，得到结合剂料；所述Ti粉和Si粉的摩尔比值等于3；所述纳米金刚石和Si粉的摩尔比值＞2且≤5；将所述结合剂料与微米金刚石混合，将所得混合料进行预压，将所得预压坯进行高温高压烧结，得到原位反应生成化合物结合的聚晶金刚石。由于纳米金刚石的过量加入及高压环境，使得纳米金刚石在与Ti、Si反应后有剩余并可留存，解决了传统制备PCD方法的添加Si、Ti、B、Ni等易在远离金刚石的“棚架区”残留未反应完全的Ti、Si及其化合物从而留下软点的问题。下软点的问题。下软点的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种原位反应生成化合物结合的聚晶金刚石及其制备方法


[0001]本专利技术涉及超硬复合材料
，尤其涉及一种原位反应生成化合物结合的聚晶金刚石及其制备方法。

技术介绍

[0002]金刚石是目前已知的世界上最硬的材料。自上个世纪50年代人工合成金刚石以来，金刚石及其制品就被广泛地应用于加工领域，被用作切削、钻探或磨抛工具等。然而，人工合成的金刚石由于其颗粒细小(工业金刚石一般颗粒尺寸小于1mm)并不易直接用作切割工具，通常以金刚石微粉(0.5～60μm)为主体，通过添加结合剂粉末烧结的方式或通过融入
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析出的反应烧结在一起得到各项同性的金刚石多晶烧结体聚晶金刚石，简称PCD。
[0003]传统的PCD材料主要分为两大类：Ti
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Si系列的结合剂烧结PCD和以钴为主的金属扫越反应烧结的PCD。Ti
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Si系列的结合剂型PCD是指将Ti粉和Si粉与金刚石微粉在高温高压的条件下烧结，烧结过程中形成的共价键化合物TiC和SiC将金刚石连接起来。有的时候为了改善烧结性或烧结体性能还要添加少量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位反应生成化合物结合的聚晶金刚石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将Ti粉、Si粉和纳米金刚石进行球磨，发生机械合金化，得到结合剂料；所述Ti粉和Si粉的摩尔比值等于3；所述纳米金刚石和Si粉的摩尔比值＞2且≤5；将所述结合剂料与微米金刚石混合，得到混合料；将所述混合料进行预压，得到预压坯；将所述预压坯进行高温高压烧结，得到原位反应生成化合物结合的聚晶金刚石；所述高温高压烧结包括：依次进行第一高温高压烧结和第二高温高压烧结；所述第一高温高压烧结的温度为1100～1300℃，保温时间为5～15min；所述第二高温高压烧结的温度为1350～1500℃，保温时间为5～40min；所述第一高温高压烧结和第二高温高压烧结的压力独立为5.5GPa以上。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Ti粉和Si粉的粒径独立地为3～10μm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明智，赵玉成，邹芹，屈静，韩欣，宁泱锦，翟新宣，刘树通，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：