一种聚晶金刚石及其制备方法和用途技术

本申请提供了一种聚晶金刚石及其制备方法和用途。所述制备方法包括以下步骤：将纳米金刚石预压坯表面进行包覆，放入模具中，进行升压升温烧结，保温后降温降压，随后将样品表面的包覆物进行剥离，得到聚晶金刚石；其中，包覆所用的材料包括六方氮化硼、氧化镁或钽中的任意一种或至少两种的组合；不同晶粒尺寸的聚晶金刚石采用不用的包覆材料。通过在聚晶金刚石制备过程中包覆烧结，在高温高压以及不同的包覆材料下，有效地调控了金刚石的晶粒尺寸以及生长情况，得到了具有高密度以及超强硬度的聚晶金刚石样品，提高了纳米金刚石硬度与韧性，拓宽了其应用领域。拓宽了其应用领域。拓宽了其应用领域。

【技术实现步骤摘要】
一种聚晶金刚石及其制备方法和用途


[0001]本申请属于超硬材料的
，涉及一种聚晶金刚石及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]纳米材料在原子级别的层次上对于传统材料进行重新组构，使得材料的性能得以更加卓越突出，在诸多的技术应用领域开拓了广阔的前景。纳米金刚石具有比单晶金刚石更高的强度与韧性。现有国、内外制备金刚石聚晶采用高温高压与微波CVD两种方法烧结制备。
[0003]上述两种方法均不好控制聚晶金刚石的晶粒尺寸，不容易得到目标晶粒尺寸的聚晶金刚石。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种聚晶金刚石及其制备方法和用途。通过在聚晶金刚石烧结制备过程中包覆烧结，在高温高压以及不同的包覆材料下，有效地调控了金刚石的晶粒尺寸以及生长情况，得到了具有高密度以及超强硬度的聚晶金刚石样品，提高了纳米金刚石硬度与韧性，拓宽了其应用领域。
[0005]为达到此申请目的，本申请采用以下技术方案：
[0006]第一方面，本申请提供一种聚晶金刚石的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：<br/>[0007]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚晶金刚石的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将纳米金刚石粉体进行加热净化处理，然后压制成型，得到纳米金刚石预压坯；(2)将步骤(1)所述纳米金刚石预压坯表面进行包覆，放入模具中，进行升压升温烧结，保温后降温降压，随后将样品表面的包覆物进行剥离，得到聚晶金刚石；其中，所述包覆所用的材料包括六方氮化硼、氧化镁或钽中的任意一种或至少两种的组合；不同晶粒尺寸的所述聚晶金刚石采用不用的包覆材料。2.根据权利要求1所述的聚晶金刚石的制备方法，其特征在于，所述包覆材料为六方氮化硼，所述聚晶金刚石的晶粒尺寸为微米级；所述包覆材料为氧化镁，所述聚晶金刚石的晶粒尺寸为纳米级；所述包覆材料为钽，所述聚晶金刚石的晶粒尺寸为毫米级。3.根据权利要求1所述的聚晶金刚石的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述加热净化的温度为700～1150℃；或/和，步骤(1)所述加热净化后的保温时间为50～300min；或/和，步骤(1)所述加热净化的升温速率为3
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50℃/min；或/和，步骤(1)所述加热净化的降温速率为3
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50℃/min；或/和，步骤(1)所述加热净化的气氛为保护性气氛；或/和，所述保护性气氛的气体流速为10～100ml/min；或/和，所述保护性气氛包括氩气、氮气、氩氢混合气、氮氢混合气。4.根据权利要求1所述的聚晶金刚石的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述压制成型的方法包括冷压成型。5.根据权利要求1所述的聚晶金刚石的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述包覆的厚度为0.1～0.5mm。6.根据权利要求1所述的聚晶金刚石的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述升压升温烧结包括：先升压，保压后开始升温；或/和，步骤(2)所述降温降压同时进行；或...

【专利技术属性】
技术研发人员：马德江，韩云霞，李拥军，王善民，赵予生，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：