申请人:中原工学院
摘要:本发明属于金刚石工具制备技术领域,特别涉及一种制备聚晶金刚石烧结体的方法。所述方法为先将制备聚晶金刚石的原料混合压制为试块,然后采用微波进行加热烧结并冷却,得到聚晶金刚石烧结体。本发明具有加热均匀,升温速度快,加热效率高,保温时间短,能耗低,操作简单,成本低等优势,尤其是不受六面顶压机高压合成腔体的尺寸限制,便于烧结制备大尺寸以及异形结构的聚晶金刚石烧结体,具有巨大的经济效益和社会效益。
主权利要求:1.一种制备聚晶金刚石烧结体的方法,其特征在于,先将制备聚晶金刚石的原料混合压制为试块,然后采用微波进行加热烧结并冷却,得到聚晶金刚石烧结体。
2.如权利要求1所述的制各聚晶金刚石烧结体的方法,其特征在于,采用微波进行加热烧结时,微波烧结温度为1300 - 1400℃,烧结保温时间30~110min。
3.如权利要求2所述的制各聚晶金刚石烧结体的方法,其特征在于,微波功率20KW,微波频率915±50MHz;微波馈入方式采用铝合金波导组合馈入。
4.如权利要求2所述的制备聚晶金刚石烧结体的方法,其特征在于,微波腔体采用水循环冷却;加热腔体中通入氮气、氩气或氢气保护气体。
5.如权利要求4所述的制备聚晶金刚石烧结体的方法,其特征在于,微波腔体外壁尺寸:1400mm×1400mm×1400mm;微波腔体内壁尺寸:1200mm×1200mm×1200mm;微波炉体尺寸:1500mm×1500mm×2000mm;微波腔体内壁与加强筋为8mm不锈钢、外壁为2mm不锈钢。
6.如权利要求1-5任一所述的制备聚晶金刚石烧结体的方法,其特征在于,制备聚晶金刚石的原料为表面包覆莫来石的金刚石微粉、硅粉、短切碳纤维以及酚醛树脂粘结剂。
7.如权利要求6所述的制备聚晶金刚石烧结体的方法,其特征在于,原料的质量百分比为:表面包覆莫来石的金刚石微粉50~90%、砝粉5~40%、短切碳纤维2~5%,余量为酚醛树腊粘结剂。
8.如权利要求6所述的制备聚晶金刚石烧结体的方法,其特征在于,所述短切碳纤维的长度为3~10mm。
9.如权利要求6所述的制备聚晶金刚石烧结体的方法,其特征在于,表面包覆莫来石的金刚石微粉通过下法获得:将异丙醇铝和正硅酸乙酯以及盐酸催化剂在水介质中进行聚合反应,在75~85℃聚合2~72h,得到透明的莫来石前驱体溶胶;把前躯体溶胶在50~
60℃进行陈化浓缩,然后加入净化处理后的目数在40~400目金刚石粉体,再经原位溶胶化过程和凝胶化,干燥后得到表面包覆莫来石的金刚石。
10.如权利要求9所述的制备聚晶金刚石烧结体的方法,其特征在于,所用短切碳纤维为表面包覆莫来石的短切碳纤维。