1.一種用于藍寶石掏棒的金剛石鉆頭組合物,所述組合物包括金剛石和胎體粉,所述胎體粉包括按照重量份數(shù)計的如下成分:
超細鈷粉20-30份,
羰基鎳粉5-15份,
銅錫預(yù)合金粉10-20份,
超細鐵粉10-20份,
磷銅粉1-10份,
鎢銅預(yù)合金粉5-15份,
β-碳化硅晶須1-5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,
所述胎體粉包括按照重量份數(shù)計的如下成分:
超細鈷粉22-28份,優(yōu)選24-26份,
羰基鎳粉7-13份,優(yōu)選9-11份,
銅錫預(yù)合金粉12-18份,優(yōu)選14-16份,
超細鐵粉12-18份,優(yōu)選14-16份,
磷銅粉3-9份,優(yōu)選5-7份,
鎢銅預(yù)合金粉7-13份,優(yōu)選9-11份,
β-碳化硅晶須1-4份,優(yōu)選2-3份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合物,其特征在于,
所述金剛石的濃度為30%-60%,
所述金剛石的粒徑為150-250μm,
所述超細鈷粉的粒徑為2-5μm,
所述羰基鎳粉的粒徑為3-8μm,
所述銅錫預(yù)合金粉末的粒徑為20-35μm,
所述超細鐵粉的粒徑為3-8μm,
所述磷銅粉的粒徑為25-40μm,
所述鎢銅預(yù)合金粉的粒徑為1-2μm,
所述β-碳化硅晶須的直徑小于等于2.5μm,長度為50-500μm,長徑比大于20。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物,其特征在于,
所述金剛石的濃度為35%-55%,優(yōu)選為40%-50%,
所述金剛石的粒徑為170-230μm,
所述超細鈷粉的粒徑為3-4μm,
所述羰基鎳粉的粒徑為4-7μm,
所述銅錫預(yù)合金粉末的粒徑為22-34μm,
所述超細鐵粉的粒徑為4-7μm,
所述磷銅粉的粒徑為27-38μm,
所述鎢銅預(yù)合金粉的粒徑為1.2-1.8μm,
所述β-碳化硅晶須的直徑小于等于0.5-2μm,長度為100-450μm,長徑比為21-50。
5.一種用于藍寶石掏棒的金剛石鉆頭的制備方法,所述方法包括將權(quán)利要求1-4中的任意一項所述的用于藍寶石掏棒的金剛石鉆頭組合物中的各個成分進行充分混合,然后進行造粒和壓型的操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,
所述方法還包括在進行所述混合操作之前,對所述β-碳化硅晶須的表面進行預(yù)處理的操作,所述預(yù)處理的操作包括以體積分數(shù)為50%-60%、優(yōu)選55%的乙醇為分散介質(zhì),以聚乙二醇為表面活性物質(zhì),對所述β-碳化硅晶須進行均勻分散,制成含有β-碳化硅晶須的懸浮溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,
對所述β-碳化硅晶須的表面進行預(yù)處理的操作時,所述分散介質(zhì)的用量為:以100重量份的β-碳化硅晶須為基準(zhǔn),乙醇的用量為50-70重量份,優(yōu)選為60重量份;所述表面活性物質(zhì)的用量為:以100重量份的β-碳化硅晶須為基準(zhǔn),聚乙二醇的用量為30-50重量份,優(yōu)選為40重量份;對所述β-碳化硅晶須進行均勻分散采用超聲振蕩的方式,超聲振蕩時間為20-30分鐘,優(yōu)選為25分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法,其特征在于,
所述混合包括將權(quán)利要求1-4中的任意一項所述的用于藍寶石掏棒的金剛石鉆頭組合物中的各個成分中除了β-碳化硅晶須之外的成分,按照權(quán)利要求1-4中的任意一項所述的配方比例混合后以無水乙醇為研磨介質(zhì)濕磨2-3小時,然后加入所述含有β-碳化硅晶須的懸浮溶液繼續(xù)研磨6-8小時;
優(yōu)選地,所述研磨的速度為200rpm-400rpm,球料比為(3-5):1,優(yōu)選為(3.5-4.5):1。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,
所述混合還進一步包括將經(jīng)過所述研磨之后獲得的料漿進行干燥處理的步驟;所述干燥處理包括:在真空氛圍內(nèi),先在低于80℃、優(yōu)選60℃-79℃的溫度下處理15-25分鐘、優(yōu)選20分鐘,再在100℃及以上、優(yōu)選100℃-130℃的溫度下處理50-70分鐘、優(yōu)選60分鐘;
優(yōu)選地,經(jīng)過所述造粒處理后,所述組合物粉末形成粒度為30~60目的組合物微粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,
所述壓型的操作包括:將經(jīng)過所述造粒處理后獲得的組合物微粒放入模具中,然后在熱壓燒結(jié)機中燒結(jié),燒結(jié)的溫度為830-870℃、優(yōu)選850℃,壓力為22-27MPa、優(yōu)選25MPa,保溫時間為150-210s、優(yōu)選180s。