[发明专利]高性能金刚石复合片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能金刚石复合片包括金刚石层和硬质合金，所述金刚石层为脱触媒处理的金刚石层，其包括金刚石基层和包裹于金刚石基层外部的复合表层，所述复合表层是在金刚石层的孔隙中浸入溶液再将溶液固化的复合层。本发明对脱触媒后的金刚石复合片进行再处理，可在不降低金刚石复合片耐磨性能的同时提高金刚石复合片的抗冲击性能。本发明制高性能金刚石复合片的方法，金刚石层表层填充均一，制造出的金刚石复合片力学性能佳。

技术领域

本发明属于聚晶金刚石复合片技术领域，具体涉及一种耐冲击高性能金刚石复合片，同时还涉及一种高性能金刚石复合片的制备方法。

背景技术

聚晶金刚石复合片(Polycrystalline diamond compact，PDC)是将金刚石粉末添加一定的催化剂与硬质合金基体组装在一起后，在专用金刚石液压机上在超高温高压条件下烧结制得。为了提高金刚石复合片的耐磨性，人们将硅作为结合剂制作的PDC升级为采用钴、镍、铁作为结合剂制作PDC，即将金刚石颗粒间没有形成直接结合，而是形成D-M-D(金刚石-中间相-金刚石)结构转变成，金刚石颗粒之间互相直接烧结在一起形成D-D(金刚石-金刚石结合)结合结构。在常压状态下，金刚石复合片在切削过程中产生的局部高温导致金属结合剂对D-D化学键进行反催化作用，降低了金刚石复合片的耐磨性能。

目前，为解决结合剂即金属触媒反催化作用，中国专利申请公布号为CN105156037 A，专利申请号为201510608766.2，发明名称为一种热稳定型聚晶金刚石复合片及其制备方法的发明专利脱触媒的方式得到脱触媒处理后的PDC，其虽然提高了热温性和耐磨性。但是，脱触媒(结合剂)处理，导致了金刚石复合片的金刚石层产生空隙或是孔隙，同时丧失了填充在金刚石复合片中的金属触媒(结合剂)在金刚石复合片冲击过程中起到的缓冲和阻碍微裂纹延展的作用，造成金刚石复合片抗冲击能力急剧被削弱，使得其力学性能不能充分发挥，甚至导致金刚石复合没有被磨损就冲击破损。为此发明人做了产时间的研究认为有必要对现有技术做出改进以解决上述问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高性能金刚石复合片以及制备该高性能金刚石复合片的方法，具体而言通过以下技术方案实现：

本发明所述的一种高性能金刚石复合片包括金刚石层和硬质合金，所述金刚石层为脱触媒处理的金刚石层，其包括金刚石基层和包裹于金刚石基层外部的复合表层，所述复合表层是在金刚石层的孔隙中浸入溶液再将溶液固化的复合层。

进一步，所述浸入溶液为树脂液。

进一步，所述金刚石层呈平面或曲面状或异形面。

一种制备高性能金刚石复合片的方法，包括如下步骤：

S1：取金刚石微粉、金属触媒、硬质合金基体装配成组装块，将组装块进行高温高压合成，制得金刚石复合体待用；

S2：对金刚石复合体进行脱触媒处理，制得金刚石层具有孔隙的一次金刚石复合体待用；

S3：对一次金刚石复合体清洗，去除所述内残留杂质后制得二次金刚石复合体；

S4：取容器置入树脂液，将二次金刚石复合体的金刚石层浸没于树脂液中，得到金刚石层孔隙中浸入树脂液的三次金刚石复合体；

S5：对三次金刚石复合体处理使得浸入金刚石层孔隙中的树脂液固化，制得具有复合表层的四次金刚石复合体；

S6：对四次金刚石复合体进行机加工处理，制得表面光洁度和尺寸合格的成品。

进一步，在S4中，将所述容器放入抽真空装置或高压装置中，采用负压或高压的方式，将树脂液充分冲入所述孔隙中。