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　　申請?zhí)枺?01510347890.8
　　申請人：中南鉆石有限公司
　　發(fā)明人：盧燦華 張濤 劉俊濤 竇明

　　摘要：本發(fā)明公開了一種夾芯式金剛石聚晶復(fù)合片及其制備方法和所使用的結(jié)合劑，結(jié)合劑采用Co粉、Ni粉、TaC粉和B粉按一定比例配比而成，該復(fù)合片包括兩層硬質(zhì)合金基體和其中間的金剛石聚晶層，金剛石聚晶層采用上述結(jié)合劑與金剛石粉進(jìn)行一定配比，再與基體經(jīng)過高溫高壓燒結(jié)相互復(fù)合形成一種三層材料的超硬復(fù)合材料。硬質(zhì)合金層起保護(hù)層作用，大大改善了復(fù)合片金剛石聚晶層鉆進(jìn)時的受力狀況，避免崩刃。納米金屬結(jié)合劑在高溫高壓下有助于燒結(jié)而提高金剛石之間（D-D鍵）的成鍵密度，具有較好的燒結(jié)促進(jìn)作用，有利于形成強(qiáng)韌的燒結(jié)體，增加了夾心式金剛石聚晶復(fù)合片的抗沖擊韌性、耐磨性能和耐熱性，突破了金剛石復(fù)合片高耐磨性和高抗沖擊韌性的技術(shù)瓶頸。

　　主權(quán)利要求：1.一種金剛石聚晶復(fù)合片用納米金屬結(jié)合劑，其特征在于：它由下述重量百分含量的原料組成：Co粉97～99%、Ni粉0.78～1.8%、TaC粉0.2～0.7%、B粉0.02～0.5%。
　　2.如權(quán)利要求1所述的納米金屬結(jié)合劑，其特征在于：所述原料中TaC粉和B粉粒徑為20～30nm，Ni粉和Co粉粒徑為30～40nm。
　　3.一種夾芯式金剛石聚晶復(fù)合片，其特征在于：依次包括上層硬質(zhì)合金基體、中間層的金剛石聚晶層和下層硬質(zhì)合金基體，三者經(jīng)過高溫高壓燒結(jié)相互復(fù)合而成，所述金剛石聚晶層由下述重量百分含量的原料組成：金剛石粉92～96%和如權(quán)利要求1或2所述的納米金屬結(jié)合劑4～8%， 如權(quán)利要求3所述的夾芯式金剛石聚晶復(fù)合片，其特征在于：所述金剛石粉的粒徑為2～10μm。
　　4.如權(quán)利要求3所述的夾芯式金剛石聚晶復(fù)合片，其特征在于：所述硬質(zhì)合金基體由下述重量百分含量的原料組成：WC粉89.5～91%、NbC粉0.5～1%和Co粉8.5～9.5%。
　　5.如權(quán)利要求4所述的夾芯式金剛石聚晶復(fù)合片，其特征在于：所述WC粉的粒徑為2～2.5μm，NbC粉和Co粉的粒徑為1.0～1.2μm。
　　6.一種上述夾芯式金剛石聚晶復(fù)合片的制備方法，其特征在于：它包括如下步驟： 1）凈化與還原處理：將金剛石粉先用20～30%的氫氧化鈉水溶液煮沸30～40min，用去離子水洗滌至中性，用硫酸和硝酸體積比為1：1的混酸溶液煮沸20～30min，并用去離子水洗滌至中性，然后再用鹽酸與硝酸體積比例為1:1混合溶液煮沸20～30min，并再用去離子水洗滌至中性，備用；將納米金屬結(jié)合劑在氫氣還原爐中于800～850℃溫度下還原處理1.5～3h，備用； 2）混料：按比例稱取處理過的金剛石粉和納米金屬結(jié)合劑，放入三維混料機(jī)內(nèi)進(jìn)行預(yù)混，三維混料機(jī)轉(zhuǎn)速為：100±10 r/min，三維混料時間：15±5小時；然后將三維混好的料，再用行星式球磨機(jī)進(jìn)行濕混，料與硬質(zhì)合金球重量比1∶4～5；從球磨罐端部接口處加入無水乙醇和液體石蠟，液體石蠟與無水乙醇的體積比為1∶1000，無水乙醇和液體石蠟的總體積與料和硬質(zhì)合金球的總體積之比為1∶1～1.5；行星式球磨機(jī)參數(shù)：公轉(zhuǎn)：50±5 r/min，自轉(zhuǎn)：110±5 r/min，球磨時間：10±5小時； 3）復(fù)合體組裝與真空處理：先將下層硬質(zhì)合金基體放入圓柱形鉭杯內(nèi)，倒入混合好的金剛石粉和納米金屬結(jié)合劑并刮平，然后放入上層硬質(zhì)合金基體并扣上鉭杯蓋得復(fù)合體組件；將復(fù)合體組件置于真空燒結(jié)爐中，真空狀態(tài)下按每個復(fù)合體組件1～1.5升氫氣的比例通入一定量的氫氣，在不大于3×10-4Pa的真空條件下于850～900℃保溫2.5～3.5小時； 4）高溫高壓燒結(jié)：將真空處理過的復(fù)合體組件置于合成組裝塊內(nèi)，用六面頂壓機(jī)在溫度為1420±50℃、壓力為6～7GPa的條件下合成40～50min。