申请号: 201310598091.9
申请人: 中国建筑材料科学研究总院
摘要: 本发明公开了一种超细晶粒聚晶金刚石材料的制备方法,包括:步骤1,将金刚石微粉原料与碱混合后放入坩埚并加热保温30~90min;之后将上述处理过的金刚石微粉原料与混合酸混合形成混合液,所述混合酸为HCl与H2SO4的混合物,将所述混合液煮沸60~90min后自然冷却,然后清洗金刚石微粉原料获得初级金刚石微粉;步骤2,将初级金刚石微粉置入带有高压腔体的容器并密封,采用真空电阻炉对所述容器进行真空热处理,获得金刚石块材;步骤3,对金刚石块材进行烧结处理,所述烧结处理具体采用先升压后升温,先停热后卸压的工艺,最高温度≥1500℃,最大压力≥6.0±0.1GPa,获得超细晶粒聚晶金刚石材料。
主权利要求:1.一种超细晶粒聚晶金刚石材料的制备方法,所述方法包括以下步骤:步骤1,将金刚石微粉原料与碱混合后放入坩埚并加热保温30~90min;之后与混合酸混合形成混合液,所述混合酸为HCl与H2SO4的混合物,将所述混合液煮沸60~90min后自然冷却,然后清洗混合液中的金刚石微粉原料获得初级金刚石微粉;步骤2,将初级金刚石微粉置入带有高压腔体的容器并密封,采用真空电阻炉对所述容器进行真空热处理,获得金刚石块材;步骤3,对金刚石块材进行烧结处理,所述烧结处理具体采用先升压后升温,先停热后卸压的工艺,最高温度≥1500℃,最大压力≥6.0±0.1GPa,获得超细晶粒聚晶金刚石材料。
2.根据权利要求1所述的超细晶粒聚晶金刚石材料的制备方法, 其特征在于,步骤1中的所述碱为KOH或NaOH,金刚石微粉与碱的 重量比在1:5~6.5之间。
3.根据权利要求2所述的超细晶粒聚晶金刚石材料的制备方法, 其特征在于,将处理过的金刚石微粉与混合酸以1:6的体积比混合,所 述混合酸由体积比按1:0.5~1.2的HCl和H2SO4制得。
4.根据权利要求1所述的超细晶粒聚晶金刚石材料的制备方法, 其特征在于,步骤1中将坩埚加热至600~800℃。
5.根据权利要求1所述的超细晶粒聚晶金刚石材料的制备方法, 其特征在于,所述清洗为:先用丙酮超声清洗两遍,之后再用蒸馏水 超声清洗两遍,每次超声处理不少于20min,最后烘干获得初级金刚石 微粉。
6.根据权利要求1-5任一项所述的超细晶粒聚晶金刚石材料的制 备方法,其特征在于,步骤2所述真空热处理的温度在600~700℃, 时间≥120min,真空度保持1×10-3Pa~8×10-3Pa。
7.根据权利要求6所述的超细晶粒聚晶金刚石材料的制备方法, 其特征在于,超细晶粒聚晶金刚石材料的性能达到晶粒尺寸≤1μm,平 均磨耗比≥10万,维氏显微硬度≥8000kgf/mm2,耐热温度≥730℃,抗 压强度为≥7.95GPa。