本發(fā)明屬于多晶金剛石，尤其涉及一種鍍ti的多晶金剛石的制備方法。

背景技術(shù)：

1、金剛石聚晶的高硬度、高耐磨性以及良好的韌性是其它材料所無(wú)法比擬的，在刀具、拉絲模、測(cè)頭測(cè)爪等工具上的應(yīng)用取得了良好的效果，是制作機(jī)械加工工具的一種理想原材料；理想的金剛石聚品不但具有金剛石單品優(yōu)異的物理性能，而且還表現(xiàn)出金剛石單晶所不具備的各向同性的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，為了保護(hù)金剛石品體原有的固有強(qiáng)度以及防止它的氧化，在金剛石晶體表面鍍一層金屬，這種方法，聚晶的使用壽命和效率都將大幅度提高，金剛石鍍金屬銅、鎳在工具中已有應(yīng)用，但是表面鍍co，ni和fe等鍍層的金剛石，加熱到一定溫度時(shí)，金剛石表面出現(xiàn)碳化，并使鍍層與金剛石之間結(jié)合強(qiáng)度降低；因此，提供一種提高粘結(jié)強(qiáng)度、減少高溫?fù)p傷、抗彎強(qiáng)度好、提高使用壽命的一種鍍ti的多晶金剛石的制備方法是非常有必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供提供一種提高粘結(jié)強(qiáng)度、減少高溫?fù)p傷、抗彎強(qiáng)度好、提高使用壽命的一種鍍ti的多晶金剛石的制備方法。

2、本發(fā)明技術(shù)方案是：一種鍍ti的多晶金剛石的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

3、步驟1：鍍前處理：首先用一定濃度的酸性溶液，將金剛石表面凈化，增加其表面活性，然后進(jìn)行處理后烘干；

4、步驟2：其次，將經(jīng)過(guò)處理的金剛石，以一定的比例與ti粉、cu粉及催化劑在容器中均勻混合；

5、步驟3：然后將混合料裝入燒舟中，將燒舟放入通以惰性氣體的石英管中；

6、步驟4：將熱處理爐升溫至一定溫度，把石英管推入爐中，保溫40min-60min；

7、步驟5：隨爐冷至500℃，將石英管拉出，空冷至室溫；

8、步驟6：將燒舟從石英管中取出，篩分獲得鍍鈦金剛石；

9、步驟7：采用鍍鈦金剛石微粉為原料，把凈化后的鍍鈦金剛石微粉與燒結(jié)助劑封裝在鉬套內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)后的樣品表面及斷面凈化處理后，對(duì)其進(jìn)行sem，xrd和raman分析。

10、所述步驟1中的金剛石采用smd品級(jí)、靜壓強(qiáng)度為136n的金剛石。

11、所述步驟1中的金剛石還可采用mbd50/60金剛石顆粒。

12、所述步驟1中的金剛石還可采用粒度為10μm+2μm雙峰值分布的高品級(jí)金剛石微粉。

13、所述步驟1中的具體處理操作為：將金剛石在鹽酸中煮30-40min，在蒸餾水中煮30-40min，在超聲波清洗機(jī)上用無(wú)水乙醇清洗20-30min，烘干。

14、所述步驟2中的ti粉粒度為-400目、純度99.9％；銅粉粒度為-300目。

15、所述步驟3中的惰性氣體為氬氣，純度為99.999％。

16、所述步驟4中的熱處理爐可采用箱式電阻爐，溫度范圍為：700-950℃。

17、所述步驟7中的燒結(jié)助劑采用鎳基合金觸媒燒結(jié)助劑。

18、所述步驟7中合成的壓力和溫度條件分別為：4.9-5.8gpa，1200℃-1500℃；燒結(jié)時(shí)間為10-30min。

19、本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明在使用時(shí)，采用本發(fā)明方法鍍得的金剛石呈灰白色，表面鍍層均勻，在砂紙上揉搓鍍膜不脫落；采用本發(fā)明方法制備的鍍ti多晶金剛石相比于未鍍鈦金剛石抗壓強(qiáng)度得到大幅提升；采用本發(fā)明方法可以在鋸片級(jí)金剛石表面得到均勻，致密的ti鍍層，鍍ti后可提高金剛石強(qiáng)度；鍍ti金剛石改善浸潤(rùn)性，提高鋸片使用壽命；在高溫高壓條件下，用鎳基合金作為燒結(jié)助劑，通過(guò)金剛石微粉顆粒間的再生長(zhǎng)，成功地實(shí)現(xiàn)了鍍鈦金剛石聚晶的燒結(jié)，因此本發(fā)明方法是一種簡(jiǎn)單易行，行之有效的對(duì)金剛石表面鍍鈦的方法；鍍鈦金剛石通過(guò)提高胎體對(duì)金剛石的粘結(jié)強(qiáng)度和減少金剛石在熱壓過(guò)程中的高溫?fù)p傷從而提高金剛石鋸片的切割壽命和切割效率；本發(fā)明具有提高粘結(jié)強(qiáng)度、減少高溫?fù)p傷、抗彎強(qiáng)度好、提高使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種鍍ti的多晶金剛石的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種鍍ti的多晶金剛石的制備方法，其特征在于：所述步驟1中的金剛石采用smd品級(jí)、靜壓強(qiáng)度為136n的金剛石。

3.如權(quán)利要求2所述的一種鍍ti的多晶金剛石的制備方法，其特征在于：所述步驟1中的金剛石還可采用mbd50/60金剛石顆粒。

4.如權(quán)利要求3所述的一種鍍ti的多晶金剛石的制備方法，其特征在于：所述步驟1中的金剛石還可采用粒度為10μm+2μm雙峰值分布的高品級(jí)金剛石微粉。

5.如權(quán)利要求1所述的一種鍍ti的多晶金剛石的制備方法，其特征在于：所述步驟1中的具體處理操作為：將金剛石在鹽酸中煮30-40min，在蒸餾水中煮30-40min，在超聲波清洗機(jī)上用無(wú)水乙醇清洗20-30min，烘干。

6.如權(quán)利要求1所述的一種鍍ti的多晶金剛石的制備方法，其特征在于：所述步驟2中的ti粉粒度為-400目、純度99.9％；銅粉粒度為-300目。

7.如權(quán)利要求1所述的一種鍍ti的多晶金剛石的制備方法，其特征在于：所述步驟3中的惰性氣體為氬氣，純度為99.999％。

8.如權(quán)利要求1所述的一種鍍ti的多晶金剛石的制備方法，其特征在于：所述步驟4中的熱處理爐可采用箱式電阻爐，溫度范圍為：700-950℃。

9.如權(quán)利要求1所述的一種鍍ti的多晶金剛石的制備方法，其特征在于：所述步驟7中的燒結(jié)助劑采用鎳基合金觸媒燒結(jié)助劑。

10.如權(quán)利要求9所述的一種鍍ti的多晶金剛石的制備方法，其特征在于：所述步驟7中合成的壓力和溫度條件分別為：4.9-5.8gpa，1200℃-1500℃；燒結(jié)時(shí)間為10-30min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種鍍Ti的多晶金剛石的制備方法，包括以下步驟：步驟1：用酸性溶液將金剛石表面凈化，然后進(jìn)行處理后烘干；步驟2：將經(jīng)過(guò)處理的金剛石與Ti粉、Cu粉及催化劑在容器中均勻混合；步驟3：然后將混合料裝入燒舟中，將燒舟放入石英管中；步驟4：將熱處理爐升溫至一定溫度，把石英管推入爐中，保溫；步驟5：隨爐冷至500℃，將石英管拉出，空冷至室溫；步驟6：將燒舟從石英管中取出，篩分獲得鍍鈦金剛石；步驟7：采用鍍鈦金剛石微粉為原料，把凈化后的鍍鈦金剛石微粉與燒結(jié)助劑封裝在鉬套內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)后的樣品表面及斷面凈化處理后，對(duì)其進(jìn)行分析；本發(fā)明具有提高粘結(jié)強(qiáng)度、減少高溫?fù)p傷、抗彎強(qiáng)度好、提高使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：周世杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鄭州沃德超硬材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8