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　　申请号：201610289553.2
　　申请人：广东工业大学
　　发明人：张凤林 卢家锋 张腾 周玉梅 王成勇

　　摘要：本发明公开了一种梯度多层结构金刚石工具及其制备方法。该金刚石工具具有多层结构，从外层到内层的各层之间按金刚石浓度或粒度梯度递增或梯度递减。该金刚石工具的制备方法包括以下步骤：1）结合剂各组分的预混合；2）磨料制备材料的制备；3）将磨料制备材料分层冷压成型，得到工具坯体；4）工具坯体的自蔓延反应‑钎焊复合反应，工具坯体致密化。本发明的金刚石工具可针对不同被加工材料进行金刚石的浓度和粒度的梯度设计，并对金刚石工具的微观结构及力学性进行调整，提高了金刚石的利用率，可针对不同硬脆材料制备相对应的高性能金刚石工具。本发明的金刚石工具的制备方法具有工艺简单、无污染、能耗低、成本低等优点。 　　主权利要求：1.一种梯度多层结构金刚石工具由结合剂和金刚石组成，其特征在于：该金刚石工具具有多层结构，从外层到内层的各层之间按金刚石浓度或粒度梯度递增或梯度递减。
　　2.根据权利要求1所述的梯度多层结构金刚石工具，其特征在于：所述结合剂由20～60质量份的Ni粉和Al粉、10～55质量份的Cu粉、10～25质量份的Ni-Cr合金粉末、1～5质量份的B粉组成，总质量份数为100份。
　　3.根据权利要求2所述的梯度多层结构金刚石工具，其特征在于：所述的Ni粉、Al粉的摩尔比为3：1或1：1。
　　4.根据权利要求1所述的梯度多层结构金刚石工具，其特征在于：所述金刚石的粒度为30/40～325/400目，所述金刚石与结合剂混合后金刚石的浓度为55%～90%。
　　5.权利要求1～4中任意一项所述的梯度多层结构金刚石工具的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）将Ni粉、Al粉、Cu粉、Ni-Cr合金粉末、B粉混合，进行球磨，得到结合剂；2）将结合剂分别与相同浓度不同粒度的金刚石混合，进行球磨，分别得到含不同粒度金刚石的磨料制备材料，或者，将结合剂分别与同一粒度不同浓度的金刚石混合，进行球磨，分别得到含不同浓度金刚石的磨料制备材料；3）将含不同粒度金刚石的磨料制备材料分层冷压成型，得到从外层到内层的各层之间按金刚石粒度梯度递增或梯度递减的工具坯体，或者，将含不同浓度金刚石的磨料制备材料分层冷压成型，得到从外层到内层的各层之间按金刚石浓度梯度递增或梯度递减的工具坯体；4）对工具坯体进行自蔓延反应-钎焊复合反应，反应结束后加压使工具坯体致密化，得到梯度多层结构金刚石工具。
　　6.根据权利5所述的制备方法，其特征在于：步骤1）和2）中进行球磨时球磨机的转速为150～250r/min，球磨时间为3～6h，球料比为（5～10）：1。
　　7.根据权利5所述的制备方法，其特征在于：步骤4）中工具坯体的压坯密度为40%～60%理论密度。
　　8.根据权利5所述的制备方法，其特征在于：步骤4）中通过热压炉、激光、加热钨丝或电火花加热引燃结合剂来引发自蔓延反应。