覆盖强结合CVD金刚石层的聚晶金刚石复合片的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种覆盖强结合CVD金刚石层的聚晶金刚石复合片及其制备方法，属于材料、机械以及工具领域。本发明专利技术通过向聚晶金刚石层中植入形核面朝外的CVD金刚石小圆柱，使得用直流电弧等离子体CVD技术能够在聚晶金刚石层表面沉积出强结合、高质量的CVD金刚石层。经覆盖强结合CVD金刚石层后，新型的聚晶金刚石复合片的耐高温性和耐磨性将得到很大程度的提升，改进后的聚晶金刚石复合片将更适应于石油与地质钻探和机械加工领域越来越高的钻探效率和加工效率要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种覆盖强结合CVD金刚石层的聚晶金刚石复合片及其制备方法，制备方法综合了粉末冶金、化学气相沉积等(Chemical Vapor Deposition,以下简称为CVD)エ艺的优势，属于材料、机械以及工具领域。
技术介绍
聚晶金刚石复合片(Polycrystalline Diamond Compact,以下简称为PDC复合片)是ー种由聚晶金刚石(Polycrystalline Diamond,以下简称为P⑶)覆盖在硬质合金基体表面所组成的复合材料。PDC复合片兼具了聚晶金刚石层的高耐磨性和硬质合金的韧性、可焊性等优点，因此成为高效的切削工具材料和优良的耐磨材料，并广泛应用于石油与地质钻探和机械加工等领域。常规的PDC复合片的基本制备过程是采用特殊的结构和方法使聚晶金刚石层和硬质合金之间形成紧密的结合。PDC复合片合成时，硬质合金中的Co、Ni和Fe等成分在高温高压下向金刚石粉滲透并促进金刚石颗粒之间以及金刚石颗粒与硬质合金基体之间的粘结和键合；同时现今的PCD产业在烧结金刚石粉成PCD时最常使用的粘合催化剂也以含Co为主，通常TCD中催化剂的体积分数在59Γ15%之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种覆盖强结合CVD金刚石层的聚晶金刚石复合片的制备方法，其特征是制备步骤如下：（1）使用直流电弧等离子体CVD技术制备直径60~120mm、厚度2~3mm的CVD金刚石自支撑膜，并脱膜；（2）使用激光切割机将CVD金刚石自支撑膜沿其生长方向切割成若干2~3mm高的小圆柱；？（3）将10？1000个CVD金刚石小圆柱形核面朝外埋入金刚石粉中并与硬质合金基体一起压制成坯，然后在氢还原气氛下热压烧结，并退火处理以消除残余应力和热应力；具体操作过程是：①将含有CVD金刚石小圆柱的混合粉料置于不锈钢磨具中，用油压机加压至30MPa制成毛坯；②将冷压成型的毛坯密封进石墨炉胆，并将石墨炉胆放入压力烧结炉中...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李成明，刘盛，魏俊俊，黑立富，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：