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　　申请号：201510347890.8
　　申请人：中南钻石有限公司
　　发明人：卢灿华 张涛 刘俊涛 窦明

　　摘要：本发明公开了一种夹芯式金刚石聚晶复合片及其制备方法和所使用的结合剂，结合剂采用Co粉、Ni粉、TaC粉和B粉按一定比例配比而成，该复合片包括两层硬质合金基体和其中间的金刚石聚晶层，金刚石聚晶层采用上述结合剂与金刚石粉进行一定配比，再与基体经过高温高压烧结相互复合形成一种三层材料的超硬复合材料。硬质合金层起保护层作用，大大改善了复合片金刚石聚晶层钻进时的受力状况，避免崩刃。纳米金属结合剂在高温高压下有助于烧结而提高金刚石之间（D-D键）的成键密度，具有较好的烧结促进作用，有利于形成强韧的烧结体，增加了夹心式金刚石聚晶复合片的抗冲击韧性、耐磨性能和耐热性，突破了金刚石复合片高耐磨性和高抗冲击韧性的技术瓶颈。

　　主权利要求：1.一种金刚石聚晶复合片用纳米金属结合剂，其特征在于：它由下述重量百分含量的原料组成：Co粉97～99%、Ni粉0.78～1.8%、TaC粉0.2～0.7%、B粉0.02～0.5%。
　　2.如权利要求1所述的纳米金属结合剂，其特征在于：所述原料中TaC粉和B粉粒径为20～30nm，Ni粉和Co粉粒径为30～40nm。
　　3.一种夹芯式金刚石聚晶复合片，其特征在于：依次包括上层硬质合金基体、中间层的金刚石聚晶层和下层硬质合金基体，三者经过高温高压烧结相互复合而成，所述金刚石聚晶层由下述重量百分含量的原料组成：金刚石粉92～96%和如权利要求1或2所述的纳米金属结合剂4～8%， 如权利要求3所述的夹芯式金刚石聚晶复合片，其特征在于：所述金刚石粉的粒径为2～10μm。
　　4.如权利要求3所述的夹芯式金刚石聚晶复合片，其特征在于：所述硬质合金基体由下述重量百分含量的原料组成：WC粉89.5～91%、NbC粉0.5～1%和Co粉8.5～9.5%。
　　5.如权利要求4所述的夹芯式金刚石聚晶复合片，其特征在于：所述WC粉的粒径为2～2.5μm，NbC粉和Co粉的粒径为1.0～1.2μm。
　　6.一种上述夹芯式金刚石聚晶复合片的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤： 1）净化与还原处理：将金刚石粉先用20～30%的氢氧化钠水溶液煮沸30～40min，用去离子水洗涤至中性，用硫酸和硝酸体积比为1：1的混酸溶液煮沸20～30min，并用去离子水洗涤至中性，然后再用盐酸与硝酸体积比例为1:1混合溶液煮沸20～30min，并再用去离子水洗涤至中性，备用；将纳米金属结合剂在氢气还原炉中于800～850℃温度下还原处理1.5～3h，备用； 2）混料：按比例称取处理过的金刚石粉和纳米金属结合剂，放入三维混料机内进行预混，三维混料机转速为：100±10 r/min，三维混料时间：15±5小时；然后将三维混好的料，再用行星式球磨机进行湿混，料与硬质合金球重量比1∶4～5；从球磨罐端部接口处加入无水乙醇和液体石蜡，液体石蜡与无水乙醇的体积比为1∶1000，无水乙醇和液体石蜡的总体积与料和硬质合金球的总体积之比为1∶1～1.5；行星式球磨机参数：公转：50±5 r/min，自转：110±5 r/min，球磨时间：10±5小时； 3）复合体组装与真空处理：先将下层硬质合金基体放入圆柱形钽杯内，倒入混合好的金刚石粉和纳米金属结合剂并刮平，然后放入上层硬质合金基体并扣上钽杯盖得复合体组件；将复合体组件置于真空烧结炉中，真空状态下按每个复合体组件1～1.5升氢气的比例通入一定量的氢气，在不大于3×10-4Pa的真空条件下于850～900℃保温2.5～3.5小时； 4）高温高压烧结：将真空处理过的复合体组件置于合成组装块内，用六面顶压机在温度为1420±50℃、压力为6～7GPa的条件下合成40～50min。