[发明专利]一种超厚多晶金刚石复合材料、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种超厚多晶金刚石复合材料的制备方法，用于制备一种超厚多晶金刚石复合材料，多晶金刚石复合材料包括多晶金刚石层和硬质合金基体，所述硬质合金基体为含钴基体，其特征在于，多晶金刚石复合材料的直径≥30mm，所述多晶金刚石层的厚度≥3mm；

硬质合金基体与至少一层多晶金刚石微粉层堆叠，其中，硬质合金基体与一层多晶金刚石微粉层堆叠时，在多晶金刚石微粉层的一面与硬质合金基体接触、另一面与钴源层接触；硬质合金基体与至少两层多晶金刚石微粉层堆叠时，多晶金刚石微粉层之间铺设钴源层；然后采用高温高压烧结的方法制备获得超厚多晶金刚石复合材料；

在高温高压烧结过程中，通过软化状态物质包围硬质合金基体和多晶金刚石微粉层整体堆叠结构，使硬质合金基体和多晶金刚石微粉层整体堆叠结构处于均匀的温度和压强场中。

2.根据权利要求1所述的一种超厚多晶金刚石复合材料的制备方法，其特征在于，所述钴源层包括钴片、含钴合金或含钴金刚石复合片。

3.根据权利要求2所述的一种超厚多晶金刚石复合材料的制备方法，其特征在于，所述钴源层的厚度为0.02mm-10mm。

4.根据权利要求2所述的一种超厚多晶金刚石复合材料的制备方法，其特征在于，所述钴合金中钴的质量百分含量为2%-20%。

5.根据权利要求2所述的一种超厚多晶金刚石复合材料的制备方法，其特征在于，所述含钴金刚石复合片经高温高压烧结获得：将含钴硬质合金基体和多晶金刚石微粉层烧结，将烧结得到的多晶金刚石复合片的含钴硬质合金基体的部分或全部去除获得含钴金刚石复合片。

6.根据权利要求1所述的一种超厚多晶金刚石复合材料的制备方法，其特征在于，所述软化状态物质，是采用在烧结的高温高压条件下处于软化状态的材料，包括NaCl、CsCl、Cu、Al、Pb、Mo或Nb。

7.根据权利要求1所述的一种超厚多晶金刚石复合材料的制备方法，其特征在于，所述软化状态物质在高温高压下的屈服强度小于0.1GPa。

8.根据权利要求1所述的一种超厚多晶金刚石复合材料的制备方法，其特征在于，所述软化状态物质在硬质合金基体和多晶金刚石微粉层整体堆叠结构外形成的包围厚度为0.01mm-8mm。

9.一种超厚多晶金刚石复合材料的应用，超厚多晶金刚石复合材料是由权利要求1至8任一项所述一种超厚多晶金刚石复合材料的制备方法制备获得，其特征在于，将超厚多晶金刚石复合材料通过切割制备获得刀具，所述刀具包括钻、铣、镗、锪、切或磨的超硬刀具。