[实用新型]粗糙晶面人造金刚石单晶

说明书

技术领域

本实用新型涉及金刚石，特别指粗糙晶面人造金刚石单晶。

背景技术

金刚石又名钻石，有天然金刚石和人造金刚石两种。作为超硬材料，主要用来制造钻进、锯切和磨削等方面工具。被广泛用于钻探、建筑工程、石材加工、机械加工、信息产业、仪器仪表、电子工业、航天航空等领域。目前，随着人造金刚石单晶合成技术的不断进步，人造金刚石单晶的品质也越来越高。一般情况下，金刚石单晶的品质越高，其晶形就更完整，晶面也更光滑。而过于完整的晶形会影响其自锐性，过于光滑的晶面会影响胎体对金刚石颗粒的把持能力。另外，虽然具有完整晶形和光滑晶面的高品级金刚石单晶，其静压强度和冲击强度值均较高，但由于金刚石作为超硬工具中的磨粒，在工作中所面对的环境很复杂，当单颗粒金刚石承受的载荷超过一定值时，这类金刚石(特别是六面顶粉末触媒金刚石)容易整体破碎，丧失工作能力。因此，在其它条件相同的情况下，用晶形过于完整和晶面过于光滑的高品级金刚石单晶制造工具，因其自锐性较差、不易把持、容易整粒破碎等原因而影响工具的锋利度、使用寿命及稳定性。

发明内容

本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进、创新，提供一种粗糙晶面人造金刚石单晶。

本实用新型的技术方案是：金刚石单晶外观形状制成六面体、或者八面体、或者为无规则多面体；将金刚石单晶采用树脂结合剂、或者陶瓷结合剂、或者金属结合剂制造磨削类工具、或者锯切类工具、或者钻进类工具，其特点是：

a)所述的金刚石单晶晶面制成磨砂玻璃形貌的粗糙磨砂面，用于以金属结合剂来制造钻进或锯切类工具；

b)所述的金刚石单晶晶面制成凹凸面，凹凸面的形状为花岗石断口，或像谷底相连的群山，或者是密布的盲孔，用于制造锯切类或钻进类工具，也适合以金属结合剂或陶瓷结合剂或树脂结合剂制造磨削类工具；

c)所述的金刚石单晶晶面制成毛刺面，毛刺面的形状为表面密布有大小不一的锥尖形刺峰，用于树脂结合剂或者陶瓷结合剂或者金属结合剂来制造磨削类工具，或者锯切类工具

本实用新型是变金刚石单晶光滑的晶面为粗糙面，这种方法是不改变金刚石单晶晶体宏观形状和内部特征，在微观状态下，像是把光平连续的金刚石单晶晶面，分割成若干细小晶面(分割线近似网状)；或像密布的谷底相连的山峰状的细小晶粒。这样，一是能改变金刚石颗粒的破碎机理，由原来的整体破碎变成块状剥落。工作时，当刃锋受到一定程度磨损，或遭遇过大冲击载荷时，刃锋部分会沿“分割线”或“谷底”解体，呈块状剥脱，吸收冲击力，避免因金刚石颗粒整体破碎而过早丧失工作能力。同时，形成新的刃锋来接替工作，使工具保持良好的性能；二是粗糙面金刚石颗粒的任意方向都具有良好切削性能的锋角。而普通金刚石大多是靠挤压来实现对物件的加工；三是晶面粗糙有利于增强胎体对金刚石颗粒的把持力，减少过早脱落。因此，用这种粗糙晶面金刚石单晶制造的金刚石工具，具有锋利度好，寿命长，性能稳定等优点。

附图说明

图1是本实用新型单晶体外观示意图

图2是图1I处放大图之一

图3是图1I处放大图之二

图4是图1I处放大图之三

图5是金刚石与胎体结合图

具体实施方式

由图1至5可知，本实用新型金刚石单晶1外观形状制成六面体、或者八面体、或者为无规则多面体；将金刚石单晶1采用树脂结合剂、或者陶瓷结合剂、或者金属结合剂制造磨削类工具、或者锯切类工具、或者钻进类工具，其特点是：

a)所述的金刚石单晶1晶面制成磨砂玻璃形貌的粗糙磨砂面4，用于以金属结合剂来制造钻进或锯切类工具；

b)所述的金刚石单晶1晶面制成凹凸面3，凹凸面3的形状为花岗石断口，或像谷底相连的群山，或者是密布的盲孔，用于制造锯切类或钻进类工具，也适合以金属结合剂或陶瓷结合剂或树脂结合剂制造磨削类工具；

c)所述的金刚石单晶1晶面制成毛刺面2，毛刺面2的形状为表面密布有大小不一的锥尖形刺峰，用于树脂结合剂或者陶瓷结合剂或者金属结合剂来制造磨削类工具，或者锯切类工具。

本实用新型由于将金刚石单晶晶面制成粗糙面，克服了普通金刚石单晶晶面光滑连续带来的缺点，可以提高金刚石的自锐性，变整粒破碎为局部剥落，有利于提高胎体对金刚石颗粒的把持能力，用这种粗糙晶面金刚石单晶制造钻进、锯切、磨削等类型的金刚石工具，均有利于提高工具的锋利度，使用寿命和稳定性。

本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前题下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。