一種新型界面生長型含硼金剛石復(fù)合片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種新型生長型含硼金剛石復(fù)合片，該復(fù)合片適用于對復(fù)合片的耐磨性、耐熱性、抗沖擊性、導(dǎo)電性均有較高要求的各種復(fù)雜環(huán)境的應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，各領(lǐng)域使用的含硼金剛石復(fù)合片多采用包括硼粉在內(nèi)的多種添加劑與普通人造金剛石粉末混合，或是大量含硼金剛石粉末與普通人造金剛石粉末混合再輔以少量其他結(jié)合劑，與硬質(zhì)合金基體經(jīng)高溫高壓燒結(jié)而成。
[0003]這種復(fù)合片有兩方面不足:一是這種復(fù)合片或是由于其粉料中添加了大量結(jié)合劑，雖然其導(dǎo)電性能得以改善，但金剛石層耐熱性能有限，抗氧化性不高，或是由于添加的含硼金剛石粉末太多，而含硼金剛石其自身強(qiáng)度性能比普通人造金剛石低許多，導(dǎo)致金剛石層的耐磨性、抗沖擊性有限，只有普通人造金剛石復(fù)合片的50%左右;二是目前使用的硬質(zhì)合金基體界面普遍為平面結(jié)構(gòu)或者凹槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致在燒結(jié)時(shí)凹槽部分鈷掃越路徑長，生長困難，金剛石層與硬質(zhì)合金基體結(jié)合強(qiáng)度低，導(dǎo)致復(fù)合片質(zhì)量較低，且影響產(chǎn)品成品率，制約了其在一些具有較高性能要求領(lǐng)域的應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種新型生長型含硼金剛石復(fù)合片，它有效提高了其金剛石層的耐熱性，同時(shí)又兼顧了耐磨性、抗沖擊性、導(dǎo)電性等性能，并通過特殊界面設(shè)計(jì)的硬質(zhì)合金基體的使用，使復(fù)合片燒結(jié)更容易，內(nèi)部結(jié)合強(qiáng)度更高，綜合性能有較大提高，更有利于生產(chǎn)及推廣使用。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種新型界面生長型含硼金剛石復(fù)合片，它包括金剛石層、硬質(zhì)合金基體，其特征在于:所述的硬質(zhì)合金基體與金剛石層接觸界面呈不均等的同心環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)，所述的凸起結(jié)構(gòu)的中間凸起較大，同時(shí)沿徑向向四周凸起逐漸減小。
[0007]其中，所述的硬質(zhì)合金基體部分是由WC-Co硬質(zhì)合金構(gòu)成。
[0008]本實(shí)用新型中使用到的硬質(zhì)合金基體，其界面采用不均等的同心環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)，凸起部分既可以增大金剛石層與硬質(zhì)合金的接觸面積，同時(shí)可減短鈷在金剛石層中的掃越路徑，從而使金剛石層與硬質(zhì)合金基體結(jié)合更牢固，更有利于金剛石層的內(nèi)部生長。
[0009]同時(shí)本實(shí)用新型的金剛石層是在普通人造金剛石粉末中添加少量的(一般為5-15%)含硼金剛石粉末，在不添加任何結(jié)合劑的情況下與特殊界面設(shè)計(jì)的硬質(zhì)合金基體在超高溫高壓條件下生長燒結(jié)而成。由于有少量含硼金剛石粉末的加入，使該復(fù)合片導(dǎo)電性較普通人造金剛石復(fù)合片有較好改善，同時(shí)又不會大幅降低金剛石層的耐磨性、抗沖擊性；又由于在金剛石混料中沒有添加任何結(jié)合劑，在合成時(shí)完全依靠硬質(zhì)合金基體中的鈷滲透掃越到金剛石層中，參與金剛石的再結(jié)晶生長，使其金剛石層致密度更高，一方面可增加金剛石層的強(qiáng)度，提高金剛石層的耐磨性、抗沖擊性，另一方面由于金剛石層內(nèi)部致密，金屬殘留少，使金剛石層的耐熱性、抗氧化性進(jìn)一步提尚，從而提尚其使用性能。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果:由于采用界面呈不均等的同心環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)合金基體，不同程度減短燒結(jié)時(shí)鈷掃越的路徑，增大接觸面積，有利于復(fù)合片合成生長，并可提高復(fù)合片的內(nèi)部結(jié)合強(qiáng)度，提高復(fù)合片的抗沖擊性；同時(shí)由于少量含硼金剛石粉末的加入使該復(fù)合片導(dǎo)電性較普通人造金剛石復(fù)合片有較好改善，而由于其采用無結(jié)合劑添加的再結(jié)晶生長型燒結(jié)，使其金剛石層致密度更高，從而使金剛石層的強(qiáng)度、耐磨性、抗沖擊性、耐熱性、抗氧化性得到進(jìn)一步改善，提高其綜合使用性能。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是硬質(zhì)合金基體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是圖2俯視不意圖。
[0014]附圖標(biāo)號:1、含硼金剛石復(fù)合片;2、金剛石層;3、硬質(zhì)合金基體。
【具體實(shí)施方式】
[0015]參見圖1、圖2、圖3所示:一種新型界面生長型含硼金剛石復(fù)合片，它包括有金剛石層2和硬質(zhì)合金基體3，通過超高溫高壓再結(jié)晶生長燒結(jié)形成完整的含硼金剛石復(fù)合片I。
[0016]所述的硬質(zhì)合金基體3與金剛石層2接觸界面呈不均等的同心環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)，所述的凸起結(jié)構(gòu)的中間凸起較大，同時(shí)沿徑向向四周凸起逐漸減小。
[0017]其中，所述的硬質(zhì)合金基體3部分是由WC-Co硬質(zhì)合金構(gòu)成。
[0018]具體制造是利用人造金剛石合成壓機(jī)輔以其他發(fā)熱保溫介質(zhì)、傳壓介質(zhì)，形成超高溫高壓環(huán)境，對金剛石粉末層和硬質(zhì)合金基體進(jìn)行再結(jié)晶生長燒結(jié)而成。
[0019]本實(shí)用新型主要是靠界面呈不均等的同心環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)合金基體的使用，來實(shí)現(xiàn)減短燒結(jié)時(shí)鈷掃越的路徑，增大接觸面積的效果，從而有利于復(fù)合片合成生長，可提高復(fù)合片的內(nèi)部結(jié)合強(qiáng)度，提高復(fù)合片的抗沖擊性。二是靠在普通人造金剛石粉末中加入少量的(一般重量比為5-15%)含硼金石粉末，在無任何結(jié)合劑添加的情況下，經(jīng)超高溫高壓生長燒結(jié)后，使其內(nèi)部經(jīng)過金剛石的再結(jié)晶，鍵合充分，致密度高，來達(dá)到提高復(fù)合片的耐磨性、耐熱性、抗沖擊性、導(dǎo)電性的目的。
[0020]上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型優(yōu)選的【具體實(shí)施方式】和實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式和實(shí)施例，在本領(lǐng)域技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還何以在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思的前提下做出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型界面生長型含硼金剛石復(fù)合片，它包括金剛石層、硬質(zhì)合金基體，其特征在于:所述的硬質(zhì)合金基體與金剛石層接觸界面呈不均等的同心環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)，所述的凸起結(jié)構(gòu)的中間凸起較大，同時(shí)沿徑向向四周凸起逐漸減小。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型界面生長型含硼金剛石復(fù)合片，其特征在于:所述的硬質(zhì)合金基體部分是由WC-Co硬質(zhì)合金構(gòu)成。
【專利摘要】一種新型界面生長型含硼金剛石復(fù)合片，由金剛石層、硬質(zhì)合金基體組成，其硬質(zhì)合金基體采用界面呈不均等的同心環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所述的硬質(zhì)合金基體與金剛石層接觸界面呈不均等的同心環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)，所述的凸起結(jié)構(gòu)的中間凸起較大，同時(shí)沿徑向向四周凸起逐漸減小。本實(shí)用新型的有益效果：由于采用界面呈不均等的同心環(huán)形凸起結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)合金基體，不同程度減短燒結(jié)時(shí)鈷掃越的路徑，增大接觸面積，有利于復(fù)合片合成生長，并可提高復(fù)合片的內(nèi)部結(jié)合強(qiáng)度，提高復(fù)合片的抗沖擊性；使其金剛石層致密度更高，從而使金剛石層的強(qiáng)度、耐磨性、抗沖擊性、耐熱性、抗氧化性得到進(jìn)一步改善，提高其綜合使用性能。
【IPC分類】B32B15/04, B32B3/30, B32B9/04, B32B9/00
【公開號】CN205326393
【申請?zhí)枴緾N201620045447
【發(fā)明人】邢英, 王平
【申請人】三河市晶日金剛石復(fù)合材料有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年1月18日