[发明专利]一种金刚石涂层钻头及其制备方法

权利要求书

1.一种金刚石涂层钻头，其特征在于，所述钻头包括钻身(1)和钻尖(2)，所述钻身(1)涂覆纳米晶金刚石涂层或类金刚石的碳基涂层；所述钻尖(2)涂覆微米晶金刚石涂层；

所述钻身(1)涂覆的纳米晶涂层的晶粒度＜0.5μm；

所述钻尖(2)涂覆的微米晶涂层的晶粒度为0.5-5μm。

2.如权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述钻头还包括过渡区(3)，所述过渡区(3)位于钻身(1)和钻尖(2)之间。

3.如权利要求2所述的钻头，其特征在于，所述过渡区(3)的长度为所述钻头直径的1-1.5倍。

4.如权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述钻尖(2)涂覆的微米晶涂层的晶粒度为1-3μm。

5.如权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述钻头表面涂层的厚度为3-30μm。

6.如权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述钻头的基体为硬质合金。

7.如权利要求6所述的钻头，其特征在于，所述钻头的基体为碳化钨基硬质合金。

8.如权利要求7所述的钻头，其特征在于，所述钻头的基体为WC-Co合金。

9.如权利要求1-8任一项所述的金刚石涂层钻头的制备方法，其特征在于，所述方法为：利用热丝化学气相法在钻头的钻身(1)表面沉积纳米晶金刚石涂层或类金刚石碳基涂层，在钻尖(2)表面沉积微米晶金刚石涂层。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述热丝化学气相沉积前对钻头进行预处理，所述预处理为：分别对钻头基体进行碱洗和酸洗，然后使用含有金刚石微粉的有机溶液对其进行超声波清洗，得到表面经过粗化的钻头。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在进行沉积时，钻头固定于热丝化学气相沉积装置的夹具上，钻头外侧设置高度可以调节的挡热筒，调整挡热筒的高度与钻身(1)等高，然后对其进行化学气相沉积。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)分别对钻头基体进行碱洗和酸洗，然后使用含有金刚石微粉的有机溶液对其进行超声波清洗，得到表面经过粗化的钻头；

(2)将步骤(1)预处理后的钻头固定于热丝化学气相沉积装置的夹具上，钻头外侧设置高度可以调节的挡热筒，调整挡热筒的高度与钻身(1)等高，然后对钻头表面进行化学气相沉积得到金刚石涂层，沉积结束后，在钻身(1)表面涂覆纳米晶金刚石涂层或类金刚石碳基涂层，在钻尖(2)表面涂覆微米晶金刚石涂层。