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聚晶金刚石复合片

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2023-08-10 16:22:00

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-08-15 09:53:56
本实用新型公开了一种聚晶金刚石复合片。本实用新型聚晶金刚石复合片包括硬质合金基体层和聚晶金刚石层以及过渡层,所述过渡层层叠结合在所述硬质合金基体层与所述聚晶金刚石层之间,所述聚晶金刚石层的背离所述硬质合金基体层的表面上结合有CVD金刚石层。本实用新型聚晶金刚石复合片通过在聚晶金刚石层的外表面增设CVD金刚石层,在与硬质合金基体层之间增设过渡层,通过各层的协同作用,赋予上述聚晶金刚石复合片优异的耐磨性能和耐高温性能,而且聚晶金刚石层与硬质合金基体的结合强度得到提高。其制备方法制备的聚晶金刚石复合片性能稳定。
1.一种聚晶金刚石复合片,包括硬质合金基体层和聚晶金刚石层,其特征在于:还包括 过渡层,所述过渡层层叠结合在所述硬质合金基体层与所述聚晶金刚石层之间,所述聚晶 金刚石层的背离所述硬质合金基体层的表面上结合有CVD金刚石层。 2.根据权利要求1所述的聚晶金刚石复合片,其特征在于:所述过渡层的厚度与所述聚 晶金刚石层和CVD金刚石层的总厚度比为(0.5-1) :1。 3.根据权利要求1或2所述的聚晶金刚石复合片,其特征在于:所述过渡层的厚度为 0.5-1.5mm0 、4 •根据权利要求1或2所述的聚晶金刚石复合片,其特征在于:所述CVD金刚石层的厚度 为0.5-lmm。

聚晶金刚石复合片(Polycrystalline Diamond Compacts,简称roc复合片)是由 硬质合金层与聚晶金刚石层组成的超硬复合材料,其具备了金刚石的高耐磨性和硬质合金 的韧性、可焊接性特点。而且,金刚石具有高导热性的优点,在刀具材料的切削使用过程中 及时将热量导出,减少热量在聚晶金刚石复合片局部的富集,延长复合片的使用寿命。因 此,聚晶金刚石复合片被作为优良的切削刀具材料而被广泛应用,尤其在石油、地质钻探和 机械加工行业。

中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力,推动我国自主知识产权新工业的建立,成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统,由九个研究平台,国科大深圳先进技术学院,多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究,促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足,提供一种聚晶金刚石复合片, 以解决现有聚晶金刚石复合片存在的耐磨性、耐热性不理想和/或所含聚晶金刚石层与硬 质合金基体界面的结合力差的技术问题。

[0008]为了实现上述实用新型目的,本实用新型提供了一种聚晶金刚石复合片。所述包 括硬质合金基体层和聚晶金刚石层,还包括过渡层,所述过渡层层叠结合在所述硬质合金 基体层与所述聚晶金刚石层之间,所述聚晶金刚石层的背离所述硬质合金基体层的表面上 镶嵌有CVD金刚石层。

[0009]优选地,所述过渡层的厚度与所述聚晶金刚石层和CVD金刚石层的总厚度比为 (0.5-1) :1〇

[0010]优选地,所述过渡层的厚度为0.5-1.5mm。

[0011]优选地,所述CVD金刚石层的厚度为0.5-lmm。

[0012]优选地,所述CVD金刚石层为CVD金刚圆柱体,所述CVD金刚圆柱体的一端镶嵌于聚 晶金刚石层的表面上。 /

[0013] 具体地,所述CVD金刚圆柱体的直径为10-20圓,厚度为0.5-1mm。

[0014]优选地,所述CVD金刚石层的厚度与所述聚晶金刚石层与CVD金刚石层的总厚度比 为(0 • 2-0 • 5) : 1 〇

[0015]与现有技术相比,上述聚晶金刚石复合片通过在聚晶金刚石层的外表面增设CVD 金刚石层,在与硬质合金基体层之间增设过渡层,通过各层的协同作用,赋予上述聚晶金刚 石复合片优异的耐磨性能和耐高温性能,而且聚晶金刚石层与硬质合金基体的结合强度。

技术合作


在金属钼杯中依次放入圆柱状CVD金刚 石、金刚石微粉和混合均匀的过渡层配料,然后将硬质合金基体装入到金属杯中粉末上方, 其中金刚石微粉颗粒的大小为5〜30wii,金刚石微粉质量:过渡层配料质量二1: (0.5〜1)。 然后将组装好的金属杯组件在700 °C下真空处理8小时,最后将上述经过真空处理后的金属 杯组件置于叶腊石块中,放入高压设备进行烧结,烧结温度为1700°C,烧结时间为15min,撤 去压力载荷,随炉冷却至室温;

[0069] S34:在金刚石抛光机上将PDC复合片上层圆柱状CVD金刚石面抛光裸露,加工PDC 复合片至目标尺寸。

[0070]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型 的保护范围之内。