申请人:天津大学
发明人:朱玉梅 沙婷
摘要:本发明公开了一种高强度金刚石基陶瓷复合材料,原料组分及其质量比为陶瓷结合剂:金刚石颗粒:陶瓷粘结剂=15﹕80﹕5;陶瓷结合剂的原料组分及其质量百分比含量为:SiO238~52wt%、硼酸20~30wt%、K2CO310~20wt%、Li2CO32~4wt%、Al2O34~5wt%、ZnO10~20wt%,在此基础上外加PbO2~8wt%。先按化学计量比配制陶瓷结合剂,再将原料混合,干压成形为坯体,再将坯体于800℃烧结,制得金刚石基陶瓷复合材料。本发明提供了一种成本低廉、工艺简单、综合性能优良、强度较高的金刚石基陶瓷复合材料,其耐火度为647℃、流动性为300%、强度为71.637MPa。 主权利要求:1.一种高强度金刚石基陶瓷复合材料,原料组分及其质量比为陶瓷结合剂:金刚石颗粒:陶瓷粘结剂=15﹕80﹕5;陶瓷结合剂的原料组分及其质量百分比含量为:SiO238~52wt%、硼酸20~30wt%、K2CO310~20wt%、Li2CO32~4wt%、Al2O34~5wt%、ZnO10~20wt%,在此基础上外加PbO2~8wt%。上述高强度金刚石基陶瓷复合材料的制备方法,具有如下步骤:(1)按基础陶瓷结合剂的原料组分及其质量百分比含量:SiO238~52wt%、硼酸20~30wt%、K2CO310~20wt%、Li2CO32~4wt%、Al2O34~5wt%、ZnO10~20wt%,进行配料,放入球磨机干磨6小时,过筛,得到基础陶瓷结合剂;将2~8wt%的PbO粉末加入到基础陶瓷结合剂粉末中,制得到陶瓷结合剂;(2)将步骤(1)的陶瓷结合剂与金刚石颗粒、陶瓷粘结剂按15﹕80﹕5的质量比混合,干压成形为坯体;(3)将步骤(2)的坯体在高温烧结炉中于800℃烧结,室温自然冷却,制得金刚石基陶瓷复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种金刚石基陶瓷复合材料,其特征在于,所述步骤(1)放入球磨机的球料比为2﹕1,过筛过的为100目筛。
3.根据权利要求1所述的一种金刚石基陶瓷复合材料,其特征在于,所述步骤(1)的PbO的外加质量百分比含量为4%。
4.根据权利要求1所述的一种金刚石基陶瓷复合材料,其特征在于,所述步骤(1)制备的陶瓷结合剂的耐火度为647℃,流动性为300%。
5.根据权利要求1所述的一种金刚石基陶瓷复合材料,其特征在于,所述步骤(2)的陶瓷粘结剂是石蜡。
6.根据权利要求1所述的一种金刚石基陶瓷复合材料,其特征在于,所述步骤(2)的坯体为30毫米×6毫米×4毫米的矩形条状坯体。
7.根据权利要求1所述的一种金刚石基陶瓷复合材料,其特征在于,所述步骤(3)的温度制度为:310℃以下升温速率为3℃/min,于310℃保温90min;310℃到520℃升温速率为4℃/min,于520℃保温30min;520℃到800℃升温速率为2℃/min,于800℃保温120min。