一种聚晶金刚石复合片及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚晶金刚石复合片及其制备方法，属于超硬材料技术领域。所述制备方法包括以下步骤：a、按比例称取金刚石、钴粉、石墨烯和碳化钨，使工作层各物质质量百分比：金刚石为93.5%

【技术实现步骤摘要】
一种聚晶金刚石复合片及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种聚晶金刚石复合片及其制备方法，属于超硬材料


技术介绍

[0002]聚晶金刚石复合片(Polystalline Diamond Compacts)简称PDC，是由金刚石微粉和硬质合金基底在高温高压条件下复合而成的超硬材料。硬质合金作为基体材料具有较好的韧性、一定的硬度和可焊接性，所以聚晶金刚石复合片因其高耐磨性、高强度、较好的抗冲击韧性和可焊接而广泛应用于石油与地质勘探、机械加工工具和砂轮修正工具等。
[0003]聚晶金刚石复合片作为钻头的切削元件，其质量的好坏会直接影响到钻头的工作效率和使用寿命。聚晶金刚石层是金刚石颗粒和金属粘结剂的烧结体，而金属粘结剂不仅能催化金刚石石墨化，且与金刚石热膨胀系数差异较大，所以高温环境下PDC热稳定性很差，降低了其耐磨性和磨削效率。因此聚晶金刚石层在高温工作环境下发生石墨化是钻头失效的主要原因之一，提高其石墨化温度将直接改善复合片的热稳定性。聚晶金刚石层中最常用的粘结剂是钴。对金刚石而言，钴能提高其润湿性，并使金刚石颗粒溶解再析出产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在于包括如下步骤：a、将硬质合金基底原料倒入石墨模具中手动压平，然后再倒入工作层原料，一起置于放电等离子烧结腔体中以0.5MPa压力手动预压1min，粉料压实后再自动控压，抽取真空或充入保护气体在一定条件下进行烧结制出预复合片；b、将预复合片置于六面顶压机在1100~1400℃、4~5GPa下保温保压30~180s；再升温升压至1400~1600℃、5~6.5GPa并保温保压10~30min进行二次烧结，最终制得聚晶金刚石复合片。2.根据权利要求1所述的一种聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在于：所称工作层原料和硬质合金基底原料分别和玛瑙球一起置于球磨罐中，加入乙醇或丙酮，顺时针和逆时针运行速度均为150r/min，运行时间12~24h，中间每隔1h交替运转一次。3.根据权利要求1所述的一种聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征在于：所述球磨后干燥温度为70
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90℃，干燥时间为12
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24...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志伟，李灏博，郑红娟，王恒，陈强，卢新坡，王顺，赵小苗，关春龙，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：