[实用新型]用于构成聚晶金刚石复合片的基体

说明书

技术领域

本实用新型涉及超硬复合材料领域，具体是用于构成聚晶金刚石复合片的基体。

背景技术

随着制造科学技术的迅速发展，各种新型材料、功能材料及复合材料不断涌现，其应用领域不断扩大，所产生的经济和社会效益也显著增加。聚晶金刚石复合片是由聚晶金刚石层与硬质合金层在高温高压下烧结而成的超硬复合材料，作为一种重要的工具材料，聚晶金刚石复合片不仅具有极高的硬度和耐磨性，而且也具有极高的抗冲击性和热稳定性，因此，聚晶金刚石复合片成为石油、天然气和地质钻探的关键材料。

聚晶金刚石复合片应用在钻头上时，其是钻头上的主要工作部件，因此，其性能的好坏直接决定了油气地质钻探的效率，所以如何提高聚晶金刚石复合片的综合性能就成为人们主要研发的方向，而设计出合理的界面形状对提高聚晶金刚石复合片的综合性能有着非常大的作用。众所周知，金刚石和硬质合金是两种截然不同的材料，两者物理、化学性能均相差很大，前者热膨胀系数很小，后者热膨胀系数很大，在高温高压合成聚晶金刚石复合片时，因为有快速升温和降温过程，所以在两种材料的界面结合处会有较大的应力存在，该应力为有害应力，其对聚晶金刚石复合片的综合性能损害极大，所以如何降低界面处的残余应力成为目前人们普遍关注的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了在烧结聚晶金刚石复合片时能降低介面结合处应力，从而增强与聚晶金刚石层之间结合强度的用于构成聚晶金刚石复合片的基体。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：用于构成聚晶金刚石复合片的基体，包括圆柱状的硬质合金层，所述硬质合金层上端面上凸构成有中央凸起和齿环， 所述中央凸起设置在硬质合金层上端面的中央部位，所述齿环环绕中央凸起设置。

所述齿环包括内齿环、中齿环及外齿环，所述内齿环靠近中央凸起，所述外齿环靠近硬质合金层上端面的边缘，所述中齿环设置在内齿环与外齿环之间。

.所述内齿环、中齿环及外齿环均设置有多块凸块，每个齿环中相邻的两块凸块之间构成有沟槽，且中齿环的凸块正对内齿环和外齿环的沟槽。本实用新型在具体设置时，因中齿环的凸块正对内齿环和外齿环的沟槽，则中齿环的沟槽正对内齿环和外齿环的凸块，如此，在本实用新型与聚晶金刚石层烧结后，内齿环、中齿环及外齿环三者的凸块对聚晶金刚石层进行错位嵌位，这就加强了聚晶金刚石层与本实用新型的连接结构。

所述内齿环、中齿环及外齿环均设置有12块凸块。内齿环、中齿环及外齿环三者环的大小不同，在三者凸块数量相同的情况下，则构成内齿环、中齿环及外齿环的凸块大小不同，即内齿环、中齿环及外齿环三者的凸块由小至大，同一齿环的凸块大小相同。

所述中央凸起构成顶端为平滑曲面的圆台状。本实用新型将中央凸起设置为圆台状，且其上端端面构成平滑的曲面，如此，在烧结时便于聚晶金刚石层的金刚石微粉的流动。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的硬质合金层上端面上凸构成有中央凸起和齿环，本实用新型与聚晶金刚石层进行烧结时，中央凸起和齿环增加了本实用新型与聚晶金刚石层的结合面积，降低了介面结合处的应力，且中央凸起和齿环有利于聚晶金刚石层金刚石粉末流动，如此，本实用新型在与聚晶金刚石层烧结时连接更加牢固，从而增强了本实用新型与聚晶金刚石层之间的结合强度。

附图说明

图1为本实用新型实施例的剖视结构示意图；

图2为采用本实用新型实施例构成的聚晶金刚石复合片的结构示意图。

附图中附图标记所对应的名称为：1、硬质合金层，2、聚晶金刚石层，3、中央凸起，4、内齿环，5、中齿环，6、外齿环。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例：