專利名稱：：金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料及該復(fù)合材料件的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及抗磨損材料，且更具體地涉及金屬間結(jié)合復(fù)合材料以及形成該復(fù)合材料件的處理方法。
背景技術(shù)：
：在抗磨損材料領(lǐng)域，金剛石由于其硬度和抗磨損性是一種理想的元素。已知的含有金剛石用以抗磨損的復(fù)合材料通常包括樹脂或延展性金屬粘合劑，并具有相對較低的處理溫度和壓力，以實(shí)現(xiàn)密排和可用強(qiáng)度。處理溫度相對較低，以防止金剛石在處理中形成石墨或者蒸發(fā)。如果金剛石形成石墨，則它們會損失其硬度而不能用在需要抗磨損的應(yīng)用中。例如，在煤礦開采領(lǐng)域，多年來，傳統(tǒng)刀具由結(jié)合鈷的碳化鎢(WC)即通常所指的碳化物制成，這是因?yàn)椋两襁€沒有材料在抗磨損性上能超越碳化鎢。在操作中，鈷粘合相的侵蝕會導(dǎo)致刀具的磨損，而隨著WC刀頭的磨損，刀具的切削效率變得更低，產(chǎn)生較多的粉塵，并在刀具尖端聚積熱量。這些熱量反過來會增加粘合相的侵蝕，結(jié)果，刀具頭斷裂或從切削刀具主體上脫離。另外，大多數(shù)用于制造碳化鵠刀具的鎢礦由諸如加拿大、中國和俄羅斯等國家出口。類似地，鈷也是由諸如中國和南非等國家出口。因此，許多國家依賴于鎢和鈷的進(jìn)口來滿足其工業(yè)需求。盡管曾經(jīng)嘗試過將金剛石嵌入金屬來改善刀具的抗磨損性和鋒利度，但是這些嘗試尚未成功，這是由于金剛石在金屬的處理中具有低抗氧化性和低耐熱性。如前面所陳述的，金剛石在處理中容易形成石墨和/或蒸發(fā)，因此造成材料具有的抗磨損性不可接受。
發(fā)明內(nèi)容在一種優(yōu)選形式中，本發(fā)明提供一種金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，包括鋁化鎳(Ni3Al)粘合劑和分散在鋁化鎳(Ni3Al)粘合劑內(nèi)的金剛石微粒。復(fù)合材料在高溫下以如下方式處理，即，使得金剛石微粒在處理中保持無損并且不形成石墨或者蒸發(fā)。在其他形式中，金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料進(jìn)一步包含碳化鈦(TiC)以改善粘合劑的抗氧化性和強(qiáng)度，金剛石的保持性，和抗磨損性。在另一種形式下，金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料進(jìn)一步包括從包含硼(B)和鉬(Mo)的組中選出的另外的合金元素，以增加金屬間化合物的延展性。本發(fā)明還包括，用于形成金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料的處理。一種處理包括如下步驟磨制金屬間粘合劑和金剛石微粒，壓制金屬間粘合劑和金剛石微粒以形成復(fù)合材料件，和在至少大約1200°C的處理溫度下燒結(jié)由金屬間粘合劑和金剛石微粒形成的復(fù)合材料件。本發(fā)明的另外形式包括高溫金屬間粘合劑，該粘合劑包括與金剛石微粒結(jié)合的不同合金元素。這些合金元素包括鎳(Ni)，鋁(Al)，鉻(Cr),鐵(Fe)，鈦(Ti),以及陶瓷碳化物。在本發(fā)明中，以不同的形式中提供影響延展性的另外的合金元素，這些合金元素包括鐵(Fe)，鈦(Ti),鋯(Zr),鉿(Hf)，釩(V)和鉻(Cr)。本發(fā)明進(jìn)一步的可應(yīng)用領(lǐng)域根據(jù)在下文提供的詳細(xì)描述中會變得顯而易見。應(yīng)理解的是，雖然顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，不過其中的詳細(xì)描述和具體實(shí)例僅僅是為了說明的目的，而并非意在限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明根據(jù)詳細(xì)描述以及所附顯微照片和附圖而更易于完全地理解，在其中，圖1是例示了根據(jù)本發(fā)明示范說明的不同尺寸的金剛石微粒的放大率漸增的系列顯微照片；圖2是例示了根據(jù)本發(fā)明示范說明的處理金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料的方法的處理流程圖3是例示了根據(jù)本發(fā)明示范說明的高溫處理后金屬間復(fù)合粘合劑內(nèi)的金剛石微粒的放大率漸增的系列顯微照片；和圖4是例示了根據(jù)本發(fā)明示范說明的高溫處理后金屬間復(fù)合粘合劑內(nèi)的多面金剛石微粒的放大率漸增的系列顯微照片。在不同視圖中，對應(yīng)的附圖標(biāo)記指示對應(yīng)的部分。具體實(shí)施例方式以下對于優(yōu)選實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是示例性的，而決非意在限制本發(fā)明、其應(yīng)用和使用。本發(fā)明一般包括金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，該復(fù)合材料由高溫金屬間粘合劑和在下文中被稱為金剛石微粒的金剛石制成。高溫金屬間粘合劑優(yōu)選為鋁化鎳(Ni3Al),還可包括碳化鈦(TiC),以減少氧化、增強(qiáng)粘合劑的強(qiáng)度、金剛石保持性和抗磨損性；和硼(B)和鉬(Mo)中的至少一種，以增加延展性。不過，在不添加碳化鈦(TiC.)，硼(B)或鉬(Mo)時(shí)，鋁化鎳(Ni3Al)獨(dú)自作為高溫粘合劑使得復(fù)合材料具有良好的抗磨損性。根據(jù)本發(fā)明的示范說明，不同于鋁化鎳(Ni3Al)或者除了鋁化鎳(Ni3Al)以外，也可以使用另外的合金元素形成高溫金屬間粘合劑，這將在下文中更i羊細(xì)4苗述。根據(jù)本發(fā)明的不同形式的處理技術(shù)在相對較高溫度下實(shí)現(xiàn)，而同時(shí)防止金剛石微粒在處理中形成石墨或者蒸發(fā)。因此，金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料用于形成展現(xiàn)出優(yōu)越的抗磨損性的復(fù)合材料件。這些處理將在下文中進(jìn)行更詳細(xì)的描述。參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的示范說明，使用多種金剛石尺寸。尺寸范圍從2-10nm(左上)、10-15jam(右上)、35_40Mm(左下)、20-25|um(右下)，直至到達(dá)并包括但不限于，80-lOOjUm和120-140jum(未示出)。通常，優(yōu)選較大的金剛石尺寸，因?yàn)檩^小的金剛石尺寸已證實(shí)在經(jīng)受特定處理方法后性能下降，這將在下文中進(jìn)行更詳細(xì)的描述?，F(xiàn)在參照圖2,處理金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料的方法在流程圖中進(jìn)行說明。通常地，高溫金屬間粘合劑和金剛石微粒被磨制而形成均勻混合物。然后，均勻混合物被壓制以形成為所期望形狀的復(fù)合材料件或者形成為諸如刀具的所期望應(yīng)用的基底上的涂層。然后，被壓制后的復(fù)合材料件通過以下過程進(jìn)行燒結(jié)，即，例如但不限于，連續(xù)燒結(jié)、真空燒結(jié)、真空-壓力燒結(jié)、熱壓和熱等靜壓。這種處理方法，連同進(jìn)一步的處理步驟的另外的實(shí)施例，現(xiàn)在進(jìn)行更詳細(xì)的描述。磨制高溫金屬間粘合劑與金剛石微粒首先被磨制，并且優(yōu)選地通過濕式球磨操作進(jìn)行磨制。優(yōu)選地，用于濕磨的流體為異丙醇；然而，在本發(fā)明范圍內(nèi)也可使用其他的流體。在本發(fā)明的一種形式中，高溫金屬間粘合劑和金剛石微粒被放置在容器中并磨制大約兩小時(shí)。在磨制操作之后，高溫金屬間粘合劑和金剛石微粒形成粉末，該粉末被干燥，且優(yōu)選地在真空爐中進(jìn)行干燥，直到除去所有的流體。在根據(jù)本發(fā)明示范說明的一種處理形式中，容器每30分鐘周期地關(guān)閉、震動(dòng)、然后返回至干燥器。在除去流體后，高溫金屬間粘合劑和金剛石微粒優(yōu)選地被再次磨制一段時(shí)間，以使所形成的粉末消除團(tuán)聚。在磨制操作后，粉末穿過例如40目的網(wǎng)篩，從而獲得高溫金屬間粘合物和金剛石微粒的自由流動(dòng)粉末混合物。然后，此混合物被壓制形成所期望形狀的復(fù)合材料件或者形成為所期望終端使用或應(yīng)用的基底上的涂層。燒結(jié)然后，由金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料形成的復(fù)合材料件通過燒結(jié)處理而進(jìn)行進(jìn)一步的處理。燒結(jié)處理可包括不同燒結(jié)處理中的一個(gè)或多個(gè)，例如，無壓或連續(xù)燒結(jié)、真空燒結(jié)、真空-壓力燒結(jié)、熱壓、或者熱等靜壓。這些燒結(jié)處理僅為示例性的，并意在限制本發(fā)明的范圍。應(yīng)理解的是，在本發(fā)明的示范說明內(nèi)也可使用其他的燒結(jié)處理。采用無壓或連續(xù)燒結(jié)處理時(shí)，復(fù)合材料件被放置在具有緊裝配蓋的石墨舟皿中。另外，優(yōu)選地涂有氮化硼(BN)以防止與石墨反應(yīng)的安裝板用來保護(hù)每個(gè)舟皿的底部。優(yōu)選地，不包含復(fù)合材料件的舟皿，或稱"偽(dummy)"舟亞，被放置在每個(gè)包含復(fù)合材料件的舟皿之前和之后，用于更好的熱平衡。在一種形式下，舟皿以一定速率在帶上行進(jìn)而進(jìn)入連續(xù)燒結(jié)處理爐中，直到舟皿居中于熱區(qū)而停止。舟皿被保持一段時(shí)間，之后爐溫度增加，舟亞被保持另外一段時(shí)間。在此第二保持時(shí)間后，所述帶再次起動(dòng)，舟皿以一定的速率被傳送，從而完成了燒結(jié)處理。在一種形式下，舟皿以大約每分鐘1.5英寸(3.81cm)的速率行進(jìn)進(jìn)入大約2192°F(1200°C)的熱區(qū)中。相應(yīng)的保持時(shí)期大約為1小時(shí)，而爐溫度增加到大約2552。F(1400°C)。然后，舟皿保持大約1小時(shí)的時(shí)期，之后，所述帶再次起動(dòng)并以每分鐘1.5英寸(3.81cm)的速率移動(dòng)，從而完成復(fù)合材料件的處理。在可替代的真空/壓力燒結(jié)處理中，類似的具有復(fù)合材料件的石墨舟皿居中于一個(gè)大的筒形爐中。在凈化且優(yōu)選地利用氬凈化所述爐之后，在真空下溫度以給定的速率從室溫增加至第一溫度。在此第一溫度，所述爐被再次凈化，溫度再次增加一段時(shí)間至第二溫度。溫度再次增加至第三溫度，壓力增加至給定的水平并保持一段時(shí)間。然后，爐動(dòng)力被切斷，石墨舟皿及包含在其中的復(fù)合材料件被允許冷卻至室溫。在一種形式下，首先利用氬對所述爐凈化三個(gè)周期，第一溫度大約為1832°F(1000。C),第一溫度以大約每分鐘50°F(10°C)的速率獲得。第二溫度大約為2192。F(1200。C)，第一保持時(shí)間大約為1小時(shí)。第三溫度大約為2507°F(1375°C),氬壓力大約為300磅/平方英寸(表壓)(psig),其保持時(shí)間大約為1小時(shí)。在可替代的熱壓處理中，壓模和沖模優(yōu)選地由高密度的石墨形成，盡管高密度石墨顯示出易于磨損。復(fù)合材料件首先進(jìn)行預(yù)載，然后熱壓機(jī)被凈化且優(yōu)選地利用氬凈化多個(gè)周期。施加真空并保持一段時(shí)間，之后，溫度增加至第一水平并穩(wěn)定一段時(shí)間，然后增加至第二水平。然后，壓力增加，溫度再增加至第三水平，同時(shí)負(fù)載增加至給定水平。溫度在此第三水平保持一段時(shí)間，然后溫度隨壓力增加而進(jìn)一步增加，直至達(dá)到預(yù)定范圍或最高溫度。在一種形式下，預(yù)載大約為500磅，熱壓機(jī)被凈化三個(gè)周期。真空保持約8至12小時(shí)，第一溫度大約為932°F(500°C)。第二溫度大約為1832°FU000。C),氬壓力大約為5磅/平方英寸(psi)，第三溫度在大約1500磅的負(fù)載下大約為2192°F(1200°C)。第三溫度保持約l小時(shí)，溫度最高值或峰值基于金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料而變化，并形成為略低于使金屬間化合物在約1500磅的負(fù)載下被壓出熱壓模的溫度。通常地，熱壓處理導(dǎo)致較高密度的壓件，這是因?yàn)榇颂幚碇械膲毫ζ仁挂簯B(tài)金屬間化合物進(jìn)入到復(fù)合材料的孔中，并將滯留氣體壓出。另外，優(yōu)選地，在此描述的用于燒結(jié)處理的處理溫度在大約2192°F(1200°C)至大約2912°F(1600°C)之間，處理時(shí)間在大約15分鐘至2小時(shí)或更久?，F(xiàn)在參照圖3和4，其顯示了高溫金屬間粘合劑中在處理后存在的金剛石。圖3圖示了在1400°C連續(xù)燒結(jié)后的金屬間結(jié)合金剛石(IBDs)的掃描電子顯微(SEM)圖像。圖4圖示了金屬間結(jié)合金剛石配方材料的熱壓表面的SEM圖像，其顯示了金剛石在處理后的分散和多面結(jié)構(gòu)。黑色相的金剛石保持良好并具有良好的多面結(jié)構(gòu)，其在處理中沒有轉(zhuǎn)變成石墨或者蒸發(fā)。在這些顯微照片所示的金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料中，只有鋁化鎳(Ni3Al)作為高溫金屬間粘合劑而沒有任何另外的合金元素，從而證實(shí)這種金屬間粘合劑單獨(dú)保護(hù)金剛石免于石.墨化和蒸發(fā)。在本發(fā)明的其他形式中，高溫金屬間粘合劑的配方優(yōu)選為包含有另外的合金元素的鋁化鎳(Ni3Al)，以改善金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料的性能。例如，添加碳化鈦(TiC)以降低氧化性，改善粘合劑的強(qiáng)度，改善金剛石的保持性，增加復(fù)合材料的抗磨損性。另外，添加硼(B)和/或鉬(Mo)以改善復(fù)合材料的延展性。根據(jù)本發(fā)明的示范說明，也可使用其他的元素，例如，鐵(Fe)，鈥(Ti)，鋯(Zr),鉿(Hf),釩(V)或鉻(Cr),以改善復(fù)合材料的延展性。可替代地，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，高溫金屬間粘合劑可由鎳(Ni)、鋁(Al)、鉻(Cr)、鐵(Fe)和鈦(Ti)的組合構(gòu)成。另外，高溫金屬間粘合劑還可包括陶乾碳化物，例如，示例性的碳化鈦(TiC)，碳化硅(SiC),碳化鴒(WC)，或者碳化硼(B4C)。根據(jù)本發(fā)明的原理，已確定的是，為了在高溫處理中保護(hù)金剛石，至少一種機(jī)理使得金剛石微粒與高溫金屬間粘合劑的熱膨脹系數(shù)(CTE)相對較接近或者顯著不同。例如，金剛石樣i粒的CTE為大約1.0x10-6/C,高溫金屬間粘合劑Ni3Al的CTE大約為14.0x10-6/°C。這些CTE值的較大差異提供了包圍金剛石微粒的金屬間粘合劑的緊縮，因此，自然通過所產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力夾緊金剛石。這些夾緊應(yīng)力被認(rèn)為將足夠的應(yīng)力施加到金剛石微粒上，從而保護(hù)其不轉(zhuǎn)變成石墨。因此，根據(jù)本發(fā)明的示范說明，相比于金剛石微粒的CTE具有相對較大CTE差異的其他材料也可用作為粘合劑。金剛石體積通常在體積上大約為0.5%至大約80%，不過也可采用更高的值，這取決于高溫金屬間粘合劑和具體的終端使用或應(yīng)用。金剛石微粒的尺寸從大約l微米至大約700微米乃至更大，這也取決于高溫金屬間粘合劑和具體應(yīng)用。這樣的金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料具有多種應(yīng)用，示例性地包括，煤礦開采工具，巖石鉆頭，巖石切割機(jī)，石圬切割機(jī)和鉆具，切削工具，抗磨損部件，旋轉(zhuǎn)切割機(jī)，工業(yè)鉆具，連續(xù)采礦機(jī)，顆粒板切割機(jī)，瓷磚切割機(jī)和刳刨機(jī)，高效熱傳輸壓板和成形機(jī)。應(yīng)理解的是，這些應(yīng)用僅為示例性的，不應(yīng)被認(rèn)為是用于限制本發(fā)明范圍。在目前已進(jìn)行的測試中，金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料顯示出其抗磨損性改善至傳統(tǒng)碳化鴒(WC)的抗磨損性的800倍。下面的表l舉例說明這種測試結(jié)果，所述測試包括磨制和金剛石切割輪測試，其中將不同配方的金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料與碳化鎢(wc)相比較。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>另外的測試包括利用標(biāo)準(zhǔn)金相技術(shù)對復(fù)合材料件進(jìn)行拋光，結(jié)果其具有高抗磨損性。在一組測試中，4吏用250|Jm的新金剛石4他光輪拋光30小時(shí)后，觀測到小于1%的磨損。應(yīng)理解的是，這些測試結(jié)果本質(zhì)上為示例性的，用于證實(shí)金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料優(yōu)于傳統(tǒng)碳化鎢(WC)的改進(jìn)的抗磨損性，而絕非用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的描述本質(zhì)上僅為示例性的，因此，不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的變化被包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。這些變化被認(rèn)為并未脫離本發(fā)明的精神和范圍。權(quán)利要求1、一種金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，包括鋁化鎳(Ni3Al)粘合劑和分散在鋁化鎳(Ni3Al)粘合劑內(nèi)的金剛石微粒。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，其中所述金剛石微粒占所述復(fù)合材料的重量的大約33%-35%。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，其中所述金剛石微粒占所述復(fù)合材料的重量的大約20%-70%。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，其中所述金剛石微粒在尺寸上大約在1-140微米之間。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，進(jìn)一步包括碳化鈦(TiC)。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，進(jìn)一步包括另外的合金元素，其從由硼(B)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)或者鉻(Q')組成的組中選出。7、一種金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，包括高溫金屬間粘合劑和分散在所述高溫金屬間粘合劑內(nèi)的金剛石微粒，其中，所述高溫金屬間粘合劑包括具有至少約1200°C處理溫度的合金。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，其中所述高溫金屬間粘合劑合金從由以下物質(zhì)所組成的組中選出鋁化鎳(Ni3Al);鋁化鎳(Ni3Al)和TiC(碳化鈦);鋁化鎳(Ni3Al)和硼(B);鋁化鎳(Ni3Al)和鉬(Mo);鋁化鎳(Ni3Al)、硼(B)、鉬(Mo);和鋁化鎮(zhèn)、(Ni3Al)、硼(B)、鉬(Mo)、和石友化鈥(TiC)。-9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，其中所述高溫金屬間粘合劑合金從由鎳(Ni)、鋁(Al)、鉻(Cr)、鐵(Fe)和鈦(Ti)組成的組中選出。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，其中所述高溫金屬間粘合劑合金進(jìn)一步包括陶覺碳化物。11、根據(jù)權(quán)利要求IO所述的金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，其中所述陶瓷碳化物從由碳化鈦(TiC)、碳化硅(SiC)、碳化鴒(WC)和石友化硼(B4C)組成的組中選出。12、根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，進(jìn)一步包括另外的合金元素，其從由硼(B)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈥(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)和鉻(Cr)組成的組中選出。13、根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，其中所述金剛石微粒占所述復(fù)合材料的重量的大約20%-70%。14、根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，其中所述金剛石孩t粒在尺寸上大約在1-140微米之間。15、—種金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，包括高溫金屬間粘合劑和金剛石微粒，所述復(fù)合材料通過下述步驟形成磨制所述高溫金屬間粘合劑和金剛石微粒，壓制所述高溫金屬間粘合劑和金剛石微粒，燒結(jié)所述高溫金屬間粘合劑和金剛石微粒，以形成所述金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，其中，所述高溫金屬間粘合劑包括具有至少約1200°C的處理溫度的合金。16、一種金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，包括設(shè)置在一粘合劑內(nèi)的金剛石微粒，所述金剛石微粒和粘合劑均限定熱膨脹系數(shù)，其中，所述金剛石微粒的熱膨脹系數(shù)與所述粘合劑的熱膨脹系數(shù)之差相對較大。17、一種形成金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料的處理方法，包括以下步驟(a)磨制所述金屬間粘合劑和金剛石微粒；(b)壓制所述金屬間粘合劑和金剛石微粒；和(c)在至少約1200°C的處理溫度下燒結(jié)所述金屬間粘合劑和金剛石微粒。18、根據(jù)權(quán)利要求17的處理方法，其中所述磨制的步驟包括在溶劑中濕磨。19、根據(jù)權(quán)利要求18的處理方法，在步驟(b)中的壓制之前，進(jìn)一步包括對磨制后的所述金屬間粘合劑和金剛石微粒進(jìn)行干燥。20、根據(jù)權(quán)利要求17的處理方法，在步驟(b)中的壓制之前，進(jìn)一步包括對磨制后的所述金屬間粘合劑和金剛石微粒通過篩進(jìn)行篩分。21、根據(jù)權(quán)利要求17的處理方法，其中所述燒結(jié)金屬間粘合劑和金剛石微粒的步驟從由連續(xù)燒結(jié)、真空燒結(jié)、真空壓力燒結(jié)、熱壓和熱等靜壓所組成的組中選出。22、根據(jù)權(quán)利要求17的處理方法，其中所述金屬間粘合劑為從由以下物質(zhì)所組成的組中選出的合金鋁化鎳(Ni3Al);鋁化鎳(Ni3Al)和TiC(碳化鈦)；鋁化鎳(Ni3Al)和硼(B);鋁化鎳(Ni3Al)和鉬(Mo);鋁化鎳(Ni3Al)、硼(B)和鉬(Mo);和鋁化鎳(Ni3Al)、硼(B)、鉬(Mo)、和碳化鈦(TiC)。23、根據(jù)權(quán)利要求17的處理方法，其中所述金剛石微粒占所述復(fù)合材料的重量的大約20%-70%。24、根據(jù)權(quán)利要求17的處理方法，其中所述金剛石微粒在尺寸上大約在1-140樣i米之間。25、一種包括金剛石微粒的金屬間復(fù)合材料，所述金屬間復(fù)合材料通過具有至少約1200。C的溫度的高溫處理而形成，從而使所述金剛石微粒保持無損而且不會由于所述高溫處理而轉(zhuǎn)變成石墨或者蒸發(fā)。全文摘要本發(fā)明提供了一種金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料，并且提供了處理該復(fù)合材料的方法。金屬間結(jié)合金剛石復(fù)合材料優(yōu)選地包括鋁化鎳(Ni₃Al)粘合劑和分散在鋁化鎳(Ni₃Al)粘合劑內(nèi)的金剛石微粒。另外，所述復(fù)合材料具有至少1200℃的處理溫度，并被處理而使得金剛石微粒保持無損且不會由于高溫處理而轉(zhuǎn)變成石墨或蒸發(fā)。還提供了形成所述復(fù)合材料的方法，其通常包括磨制，壓制，和燒結(jié)高溫金屬間粘合劑和金剛石微粒。文檔編號C22C32/00GK101194036SQ200680014580公開日2008年6月4日申請日期2006年3月24日優(yōu)先權(quán)日2005年4月1日發(fā)明者彼得·菲利普,達(dá)萊·E·維特默申請人:南伊利諾斯大學(xué)董事會