超硬材料网

　　申请号：201380063777.6
　　申请人：住友电气工业株式会社
　　发明人：佐藤武 山本佳津子 池田和宽 角谷均

　　摘要：本发明提供一种多晶金刚石体，在涉及滑动的应用中，其比常规的多晶金刚石体寿命更长。本发明还提供制备所述多晶金刚石体的方法和工具。在该多晶金刚石体(2)中，添加有至少一种这样的元素，该元素的硫化物或氯化物的熔点小于或等于1000℃，该多晶金刚石体的平均晶体粒径小于或等于500nm。由此减小了该金刚石的磨损，从而使得在涉及滑动的应用中具有更长的使用寿命。

　　主权利要求：1.一种金刚石多晶体，其中添加有至少一种这样的元素，该元素的硫化物或氯化物的熔点小于或等于1000℃，并且其中晶粒的平均粒径小于或等于500nm。
　　2.根据权利要求1所述的金刚石多晶体，含有选自由所述元素 的单质、碳化物和氧化物构成的组中的至少一者，并且 包含第二相，该第二相设置于作为第一相的所述晶粒的晶界处。
　　3.根据权利要求1或2所述的金刚石多晶体，所述晶界附近的 努氏硬度大于或等于90GPa。
　　4.根据权利要求1至3中任意一项所述的金刚石多晶体，其中， 作为所述元素，添加有大于或等于0.5ppm小于或等于70ppm的铁。
　　5.根据权利要求1至3中任意一项所述的金刚石多晶体，其中， 作为所述元素，添加有大于或等于40ppm小于或等于80ppm的锶。
　　6.根据权利要求1至3中任意一项所述的金刚石多晶体，其中， 作为所述元素，添加有总计大于或等于40.5ppm小于或等于100ppm 的铁和锶。
　　7.一种工具，其使用了根据权利要求1至6中任意一项所述的 金刚石多晶体。
　　8.一种制造金刚石多晶体的方法，包括以下步骤： 通过将石墨原料与混合用原料混合从而制备混合物，其中该混 合用原料含有这样的元素，该元素的硫化物或氯化物的熔点小于或等 于1000℃； 通过粉碎并混合所述混合物从而制备碳材料；以及 将所述碳材料直接转化为金刚石多晶体。
　　9.根据权利要求8所述的制造金刚石多晶体的方法，其中所述 混合用原料含有选自由所述元素的单质、碳化物和氧化物构成的组中 的至少一者。
　　10.一种制造金刚石多晶体的方法，包括以下步骤： 通过用覆层包覆石墨原料的粉末的表面从而制备具有覆层的碳 材料，其中所述覆层含有这样的元素，该元素的硫化物或氯化物的熔 点小于或等于1000℃；以及 将所述具有覆层的碳材料直接转化为金刚石多晶体。
　　11.根据权利要求10所述的制造金刚石多晶体的方法，其中在 制备所述具有覆层的碳材料的所述步骤中，通过溅射法用所述元素包 覆所述石墨原料的粉末的表面。
　　12.根据权利要求10或11所述的制造金刚石多晶体的方法，其 中在制备所述具有覆层的碳材料的所述步骤中，所述覆层含有选自由 所述元素的单质、碳化物和氧化物构成的组中的至少一者。
　　13.根据权利要求8至12中任意一项所述的制造金刚石多晶体 的方法，其中所述元素包括铁和锶中的至少一者。
　　14.根据权利要求8至13中任意一项所述的制造金刚石多晶体 的方法，其中，在所述直接转化的步骤中，使用了如下条件：压力大 于或等于10GPa小于或等于30GPa，并且加热温度大于或等于1500 ℃小于或等于3000℃。