[发明专利]一种低温高强度金刚石基微晶玻璃复合材料

权利要求书

1.一种低温高强度金刚石基微晶玻璃复合材料，原料组分及其质量比为结合剂:金刚石颗粒:粘结剂＝16﹕80﹕4；

所述结合剂的原料组分及其质量百分比含量为：

45～52wt％SiO₂、10～15wt％B₂O₃、3～7wt％Na₂O、5～12wt％Li₂O、10～15wt％Al₂O₃、10～20wt％ZnO、2～6wt％TiO₂和2～6wt％ZrO₂，在此基础上，外加2～10wt％的ZnF₂。

上述低温高强度金刚石基微晶玻璃复合材料的制备方法，具有如下步骤：

(1)按基础微晶玻璃结合剂的原料组分及其质量百分比含量：45～52wt％SiO₂、10～15wt％B₂O₃、3～7wt％Na₂O、5～12wt％Li₂O、10～15wt％Al₂O₃、10～20wt％ZnO、2～6wt％TiO₂和2～6wt％ZrO₂进行配料；混料后，再将混合均匀的原料放入1400℃高温熔块炉中熔炼，同时把熔融的玻璃体进行水淬；再把水淬后的玻璃体干燥、球磨、过筛，得到基础微晶玻璃结合剂；

将2～10wt％的ZnF₂粉末加入到基础微晶玻璃结合剂粉末中研磨混匀，制得微晶玻璃结合剂；

(2)将步骤(1)的微晶玻璃结合剂与金刚石颗粒、粘结剂按16﹕80﹕4的质量比混合造粒，干压成形为坯体；

(3)将步骤(2)的坯体在高温烧结炉中于780～800℃烧结，室温自然冷却，制得金刚石基微晶玻璃复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种金刚石基微晶玻璃复合材料，其特征在于，所述步骤(1)熔炼之前的混料过程，放入球磨机的球料比为2﹕1，球磨4小时，过筛过的为100目筛；水淬后的玻璃体放入球磨机的球料比为3:1，球磨20小时，过筛目数为180目。

3.根据权利要求1所述的一种金刚石基微晶玻璃复合材料，其特征在于，所述步骤(1)的TiO₂和ZrO₂的混合添加比例为2:1的摩尔比。

4.根据权利要求1所述的一种金刚石基微晶玻璃复合材料，其特征在于，所述步骤(1)的B₂O₃、Na₂O、Li₂O是通过硼酸、碳酸钠、碳酸锂来提供。

5.根据权利要求1所述的一种金刚石基微晶玻璃复合材料，其特征在于，当所述步骤(1)外加ZnF₂的质量百分比含量为4％时，所制备的微晶玻璃结合剂的耐火度为662℃，流动性为280％，结晶度为76.87％。

6.根据权利要求1所述的一种金刚石基微晶玻璃复合材料，其特征在于，所述步骤(2)的粘结剂是石蜡。

7.根据权利要求1所述的一种金刚石基微晶玻璃复合材料，其特征在于，所述步骤(2)造粒后过筛为60目筛，干压成形的压力为200kN，且在此压力下保压20到30秒。

8.根据权利要求1所述的一种金刚石基微晶玻璃复合材料，其特征在于，所述步骤(3)的温度制度为：400℃以下升温速率为4℃/min，于400℃保温60min即为排蜡过程；400℃到600℃升温速率为3℃/min，于600℃保温60min即为微晶形成的核化过程；600℃到800℃升温速率为3℃/min，于800℃保温110min即为晶化过程，随后自然冷却。