[发明专利]一种粒料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及超硬材料领域，具体地涉及一种胎体及使用所述胎体经烧结制备的粒料及其应用。

背景技术

在金属制造的切削和研磨工具上，如金刚石锯片、刀头及钻头上，常采用超硬材料(如金刚石颗粒)作为切割和研磨的组成部分。由于金刚石与较多金属和合金间存在较高的界面能，因此，金刚石在较多金属与合金中的分散性较差，局部区域存在金刚石聚集与空缺的现象，影响金刚石的性能。

因此，为了保证金刚石的均匀分布，需要选用合适的材料对金刚石进行胎层包覆，这样在烧结过程中，金刚石颗粒间被包裹的胎层材料有效间隔，从而可提高金刚石产品的性能。

现有技术中使用的胎层包覆方法步骤较为繁琐，所需设备复杂，且在制备过程中会使用大量的有机溶剂和粉尘，容易对环境造成污染。此外，使用现有胎层包覆技术制备的包覆胎层的金刚石粒料中，胎层与金刚石材料的结合力较差，胎层易脱落。

综上所述，本领域迫切需要开发一种成本低、工艺环保、设备简化且效率高的制备适应实际需要的包覆胎层的粒料的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种胎体及使用所述胎体经烧结制备的粒料及其应用。

本发明的第一方面，提供了一种胎体，所述胎体包含胎体粉料和胎体成形剂以及任选的位于所述胎体粉料和胎体成形剂形成的均匀混合物中心的超硬内核材料，其中，

所述胎体粉料选自下组：碳化钨粉、镍粉、钴粉、锰粉、铜锡合金粉、铁粉、铜粉、锌粉、银粉、钨粉、钼粉、碳化硅粉、氮化硅粉、氧化铝、硼粉、陶瓷粉、或其组合；

所述胎体成形剂选自下组：橡胶、硅橡胶、或其组合；

所述超硬内核材料选自下组：金刚石、立方氮化硼、碳化硼、硼低氧化物、或其组合。

在另一优选例中，所述胎体粉料和胎体成形剂的重量份比为60-98：2-40。

在另一优选例中，所述胎体粉料和胎体成形剂的重量份比为70-95：5-30，较佳地为75-93：7-25，更佳地为85-93：7-15。

在另一优选例中，所述胎体粉料的粒径小于100μm，较佳地小于80μm，更佳地小于50μm，最佳地为小于10μm。

在另一优选例中，所述胎体粉料的粒径大于0.5μm，较佳地大于0.7μm，更佳地大于0.9μm。

在另一优选例中，所述铜锡合金粉中铜与锡的重量比为70-95:5-30，较佳地为80-92:8-20，更佳地为85-90:10-15。

在另一优选例中，所述胎体成形剂的分子量为30-80万，较佳地为40-75万，更佳地为65-70万。

在另一优选例中，所述胎体成形剂易于成形所述胎体粉料。

在另一优选例中，所述胎体成形剂为甲基乙烯硅橡胶。

在另一优选例中，所述超硬内核材料与所述胎体粉料和胎体成形剂形成的均匀混合物的重量份比为0.1-25：70-150。

在另一优选例中，所述超硬内核材料与所述胎体粉料和胎体成形剂形成的均匀混合物的重量份比为0.2-20：62-138，较佳地为0.5-13：50-120，更佳地为1-8：45-110。

在另一优选例中，所述超硬内核材料的粒径为200-700μm，较佳地为300-650μm，更佳地为400-600μm。

在另一优选例中，所述超硬内核材料还包含涂覆于所述超硬内核材料表面的表面镀层。

在另一优选例中，所述表面镀层为硼层、铬层、镍层、或其组合。

在另一优选例中，所述表面镀层的厚度为50nm－100μm，较佳地为200nm－10μm，更佳地为1μm－5μm。

在另一优选例中，所述表面镀层均匀涂覆于所述超硬内核材料表面。

本发明的第二方面，提供了一种粒料，所述粒料由本发明第一方面所述的胎体成形后烧结而成。

在另一优选例中，所述粒料包含超硬内核材料和包覆于所述内核材料表面的胎层，其中，所述胎层由胎体粉料和胎体成形剂的均匀混合物经烧结形成。

在另一优选例中，所述粒料的粒径为0.4mm－5mm。

在另一优选例中，所述粒料的粒径为0.5mm－3mm，较佳地为0.6mm－2mm，更佳地为0.9mm－1.5mm。

在另一优选例中，所述胎层的厚度为50μm－2000μm，较佳地为100μm－1000μm，更佳地为200μm－750μm，最佳地为250μm-550μm。

在另一优选例中，所述粒料为球形、类球形、方形、类方形。