[发明专利]金刚石多晶体的制造方法、金刚石多晶体、切削工具、耐磨工具以及磨削工具在审

申请号：	201780003904.1	申请日：	2017-09-12
公开（公告）号：	CN108349819A	公开（公告）日：	2018-07-31
发明（设计）人：	石田雄;角谷均	申请（专利权）人：	住友电气工业株式会社
主分类号：	C04B35/52	分类号：	C04B35/52;B23B27/14;B23B27/20;B23B51/00;B23C5/16;B23D77/00;B23F21/00;B23G5/06;B24D3/00;C01B32/26
代理公司：	北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112	代理人：	张苏娜;张珂珂
地址：	日本***	国省代码：	日本;JP
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摘要：
搜索关键词：	金刚石多晶体热处理碳粉末磨削工具耐磨工具切削工具烧结高压相制造申请
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【说明书】：

本申请提供了一种金刚石多晶体的制造方法，该方法包括：第一步骤，其中在1300℃以上对高压相碳的粉末进行热处理，以得到经热处理的碳粉末；以及第二步骤，其中在12GPa以上25GPa以下和1200℃以上2300℃以下的条件下烧结经热处理的碳粉末，以得到金刚石多晶体。

技术领域

本发明涉及一种金刚石多晶体的制造方法、金刚石多晶体、切削工具、耐磨工具以及磨削工具。本申请要求基于2016年10月7日提交的日本专利申请No.2016-199432的优先权。该日本专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。

背景技术

对于常规金刚石工具中使用的金刚石烧结体，使用诸如钴(Co)之类的金属和诸如碳化硅(SiC)之类的陶瓷作为烧结助剂和结合材料。另外(例如)日本专利申请公开No.4-074766(专利文献1)和4-114966(专利文献2)公开了使用碳酸盐作为烧结助剂的方法。通过在金刚石热力学稳定的高温和高压条件下(通常在5GPa至8GPa的压力和1300℃至2200℃的温度下)，将金刚石粉末与烧结助剂和结合材料一起烧结而得到这种金刚石烧结体。另一方面，天然存在的金刚石多晶体(黑金刚石和半钢石)也是已知的，并且在一些情况下用作钻头，但是由于它们的材料质量变化大并且产量低，因而这些金刚石多晶体很少以工业规模使用。

另一方面，有这样一种方法(直接转化-烧结法)，其中在超高压和高温下使诸如石墨或无定形碳之类的非金刚石碳直接转化成金刚石并且同时烧结，而不使用催化剂和/或溶剂。例如，J.Chem.Phys.,38(1963)第631-643页(非专利文献1)、Japan.J.Appl.Phys.,11(1972)第578-590页(非专利文献2)和Nature 259(1976)第38-39页(非专利文献3)公开了以石墨作为起始物质，在14GPa至18GPa的超高压和3000K以上的高温下得到了金刚石多晶体。

此外，New Diamond and Frontier Carbon Technology,14(2004)第313-327页(非专利文献4)和SEI Technical Review 165(2004)第68-74页(非专利文献5)公开了这样一种方法，其中以高纯度石墨为原料，使用直接转化-烧结法，通过在12GPa以上的超高压和2200℃以上的高温下的间接加热得到致密的高纯度金刚石多晶体。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利公开No.4-074766

专利文献2：日本专利公开No.4-114966

非专利文献

非专利文献1：J.Chem.Phys.,38(1963)第631-643页

非专利文献2：Japan.J.Appl.Phys.,11(1972)第578-590页

非专利文献3：Nature 259(1976)第38-39页

非专利文献4：New Diamond and Frontier Carbon Technology,14(2004)第313-327页

非专利文献5：SEI Technical Review 165(2004)第68-74页

发明内容

根据本发明的一个方面的金刚石多晶体的制造方法包括：第一步骤，其中在1300℃以上对高压相碳的粉末进行热处理，以得到经热处理的碳粉末；以及第二步骤，其中在12GPa以上25GPa以下和1200℃以上2300℃以下的条件下烧结所述经热处理的碳粉末，以得到金刚石多晶体。