專利名稱：一種高性能聚晶金剛石復(fù)合片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于超硬復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高性能聚晶金剛石復(fù)合片。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外聚晶金剛石復(fù)合片制品很多，國外關(guān)于去除聚晶金剛石表面的觸媒金屬，提高耐熱性，從而提高其使用性能的報(bào)告和專利已有很多，國內(nèi)也有很多學(xué)者對(duì)此做了詳細(xì)報(bào)告。但是在去除聚晶金剛石表面層的觸媒金屬后，在聚晶金剛石表層會(huì)留下許多孔洞。金剛石復(fù)合片的使用過程中因摩擦產(chǎn)生大量的熱，而這些孔洞里的空氣導(dǎo)熱性能不好，所以局部容易產(chǎn)生高溫，破壞聚晶金剛石層的結(jié)構(gòu)，從而影響聚晶金剛石復(fù)合片的熱穩(wěn)定性，而且孔洞的存在會(huì)使金剛石裸露在空氣中，這樣也會(huì)降低金剛石的熱穩(wěn)定性。根據(jù)測量，在聚晶金剛石層中，其去除觸媒金屬后的孔洞的體積占聚晶金剛石層體積的8%左右，這些孔洞的存在降低了聚晶金剛石的重量，這樣也就降低了聚晶金剛石層的密度大小，影響聚晶金剛石層的致密性?，F(xiàn)有技術(shù)中有些利用非觸媒金屬來填充去除觸媒金屬后留下的孔洞，但非觸媒金屬與金剛石間的結(jié)合強(qiáng)度較差，從而影響聚晶金剛石復(fù)合片的使用性能。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種高性能的聚晶金剛石復(fù)合片，解決了在聚晶金剛石層上的觸媒金屬去除后形成孔洞所帶來的缺陷，提高了復(fù)合片整體性能及使用壽命。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種高性能聚晶金剛石復(fù)合片，包括硬質(zhì)合金基底層和聚晶金剛石層，其中，聚晶金剛石層包括未去除觸媒金屬的聚晶金剛石層和去除觸媒金屬的聚晶金剛石層。所述去除觸媒金屬的聚晶金剛石層厚度為0.3 I毫米，優(yōu)選0.5 0.8毫米。所述硬質(zhì)合金基底層和聚晶金剛石層為等直徑圓柱體狀。所述未去除觸媒金屬的聚晶金剛石層包括聚晶金剛石顆粒及聚晶金剛石顆粒間縫隙中的觸媒金屬。所述去除觸媒金屬的聚晶金剛石層包括聚晶金剛石顆粒及嵌入聚晶金剛石顆粒間縫隙的嵌入物。所述嵌入物為非觸媒化合物或非金屬單質(zhì)。所述非觸媒化合物或非金屬單質(zhì)可以是氮化鈦(TiN)、氮化鉻(CrN)、氮化鋁鈦(TiAlN)、高鋁鈦(AlTiN)、氮化鉻鋁鈦、氮碳化鈦、氮碳化鉻(CrCN)或者硼(B)等。本實(shí)用新型的積極效果:本實(shí)用新型提供了一種高性能聚晶金剛石復(fù)合片。在聚晶金剛石層表面去除觸媒金屬后嵌入非觸媒化合物或非金屬單質(zhì)替代觸媒金屬形成去除觸媒金屬的聚晶金剛石層，這樣既可以彌補(bǔ)去除觸媒金屬后留下的孔洞中空氣導(dǎo)熱性不好的缺陷又可以使內(nèi)部金剛石與空氣隔絕，甚至可以在金剛石表面形成穩(wěn)定化合物從而增強(qiáng)金剛石的穩(wěn)定性，最終達(dá)到提高聚晶金剛石本體在工作時(shí)的致密性和熱穩(wěn)定性的目的。

圖1是本實(shí)用新型一種高性能聚晶金剛石復(fù)合片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1.硬質(zhì)合金基底層，2.未去除觸媒金屬的聚晶金剛石層，3.去除觸媒金屬的聚晶金剛石層，4.聚晶金剛石顆粒，5.觸媒金屬，6.嵌入物。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的提供一種高性能聚晶金剛石復(fù)合片，包括硬質(zhì)合金基底層I和聚晶金剛石層，其中，聚晶金剛石層包括未去除觸媒金屬的聚晶金剛石層2和去除觸媒金屬的聚晶金剛石層3。所述去除觸媒金屬的聚晶金剛石層3厚度為0.7毫米。所述硬質(zhì)合金基底層和聚晶金剛石層為等直徑圓柱體狀。所述未去除觸媒金屬的聚晶金剛石層2包括聚晶金剛石顆粒4及聚晶金剛石顆粒4間縫隙中的觸媒金屬5。所述去除觸媒金屬的聚晶金剛石層3包括聚晶金剛石顆粒4及嵌入聚晶金剛石顆粒間縫隙的嵌入物6。所述嵌入物6為氮化鈦(TiN)、氮化鉻(CrN)、氮化鋁鈦(TiAlN)、高鋁鈦(AlTiN)、氮化鉻鋁鈦、氮碳化鈦、氮碳化鉻(CrCN)或者硼(B)等。在實(shí)際制作過程中首先將聚晶金剛石復(fù)合片一定厚度聚晶金剛石層中聚晶金剛石顆粒間的觸媒金屬去除，在其表面形成相互貫穿的縫隙，然后將非觸媒化合物或非金屬單質(zhì)嵌入去除觸媒金屬后形成的縫隙中，最后采用砂紙或者砂布打磨聚晶金剛石層表面，去除其表面多余的非觸媒化合物或非金屬單質(zhì)。以上所述的僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，所應(yīng)理解的是，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的思想和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換等等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高性能聚晶金剛石復(fù)合片，包括硬質(zhì)合金基底層(I)和聚晶金剛石層，其特征在于:所述聚晶金剛石層包括未去除觸媒金屬的聚晶金剛石層(2)和去除觸媒金屬的聚晶金剛石層(3)，所述去除觸媒金屬的聚晶金剛石層(3)的厚度為0.3 I毫米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能聚晶金剛石復(fù)合片，其特征在于:所述去除觸媒金屬的聚晶金剛石層(3)的厚度為0.5 0.8毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能聚晶金剛石復(fù)合片，其特征在于:所述硬質(zhì)合金基底層(I)和聚晶金剛石層為等直徑圓柱體狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能聚晶金剛石復(fù)合片，其特征在于:所述未去除觸媒金屬的聚晶金剛石層(2)包括聚晶金剛石顆粒(4)及聚晶金剛石顆粒(4)間縫隙中的觸媒金屬(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能聚晶金剛石復(fù)合片，其特征在于:所述去除觸媒金屬的聚晶金剛石層(3)包括聚晶金剛石顆粒(4)及嵌入聚晶金剛石顆粒間縫隙的嵌入物(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高性能聚晶金剛石復(fù)合片，其特征在于:所述嵌入物(6)為非觸媒化合物或者非金屬單質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高性能聚晶金剛石復(fù)合片，其特征在于:所述非觸媒化合物為氮化鈦、氮化鉻、氮化鋁鈦、氮化鉻鋁鈦、氮碳化鈦或者氮碳化鉻。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高性能聚晶金剛石復(fù)合片，其特征在于:所述非金屬單質(zhì)為硼。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種高性能的聚晶金剛石復(fù)合片，解決了在聚晶金剛石層上的觸媒金屬去除后形成孔洞所帶來的缺陷，提高了復(fù)合片整體性能及使用壽命。本實(shí)用新型提供的一種高性能聚晶金剛石復(fù)合片，包括硬質(zhì)合金基底層和聚晶金剛石層，其中，聚晶金剛石層包括未去除觸媒金屬的聚晶金剛石層和去除觸媒金屬的聚晶金剛石層。所述去除觸媒金屬的聚晶金剛石層包括聚晶金剛石顆粒及嵌入聚晶金剛石顆粒間縫隙的非觸媒化合物或非金屬單質(zhì)。本實(shí)用新型最終達(dá)到提高聚晶金剛石本體在工作時(shí)的致密性和熱穩(wěn)定性的目的。
文檔編號(hào)B32B15/04GK202986234SQ20122073089
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者張明菊, 孔利軍, 李尚劼 申請(qǐng)人:深圳市海明潤實(shí)業(yè)有限公司