金刚石复合片脱钴装置的制作方法

本实用新型涉及金刚石复合片技术领域，具体涉及一种金刚石复合片脱钴装置。

背景技术：

金刚石复合片是一种金刚石和硬质合金基体组成的复合材料，具有硬度高、耐磨性好的特点，广泛应用于石油钻井、地质勘探、煤田钻采钻头上和机械加工工具等行业；金刚石复合片的金刚石层中，存在合成过程中从基体里渗入的钴或者添加的粘结剂钴，金刚石颗粒与颗粒靠粘接剂钴连接，由于金刚石层与硬质合金层、金刚石层中的金刚石与粘结剂钴，都在弹性模量、膨胀系数等物理性能上存在很大差异，因此，金刚石层中的钴的存在，会导致金刚石复合片在高温合成过程中会产生较大的热残余应力，同时在使用过程中，产生的热量也会增加热应力，这都会影响金刚石复合片的热稳定性，使金刚石复合片用在钻头上钻进时的强度、耐热性降低，复合片刀具切削时易崩刃、变钝，复合片钻头崩边失效，寿命降低。

目前对金刚石复合片进行脱钴的方式主要通过将金刚石复合片放入模具，模具中注入脱钴液，再将模具经过高温、超声波震动等步骤加速脱钴反应，此过程步骤程序较为繁杂，操作较复杂；中国专利cn110656333a公开了一种金刚石复合片脱钴装置，将金刚石复合片通过卡具固定在溶液槽上方，使金刚石复合片的复合层浸入溶液槽的脱钴液中，在静置状态下完成脱钴过程，但是此方法反应时间较长，效率较低，难以保证企业的生产经济效益。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种操作步骤简单，同时脱钴速度较快的金刚石复合片脱钴装置。

为实现上述目的，本实用新型公开了一种金刚石复合片脱钴装置，其包括：

溶液池和池盖，所述溶液池与所述池盖密封连接；所述溶液池中放置有用于脱钴的溶液，所述溶液池的底部设有电加热管，所述电加热管与电源相连；所述池盖上设有外套件，所述外套件内置有内套件，所述内套件表面有外螺纹，所述外套件的内侧有与所述内套件表面相配合的内螺纹；所述内套件下端开口，金刚石复合片卡设在内套件中，金刚石复合片下部的复合层浸入所述溶液池的溶液中；所述外套件下部与内套件连接处设有密封圈。

优选地，所述溶液池内设有温度感应器，所述温度感应器与温控开关电连接，所述温控开关与所述电源电连接。

优选地，所述外套件和所述内套件均由聚四氟乙烯材料制作而成。

优选地，所述内套件的下端开口的内表面设有硅胶层或橡胶层，所述硅胶层或橡胶层表面设有凸起的条形纹路。

优选地，所述池盖上开设有检测口，所述检测口上设有外盖，所述外盖与所述检测口连接处设有硅胶防水圈。

优选地，所述溶液池一端侧壁内设有进液管，另一端侧壁内设有排液管，所述进液管的管口高于所述排液管的管口，所述进液管和所述排液管处分别设有进液阀门与排液阀门。

通过采用上述技术方案，本实用新型主要有以下技术效果：

对金刚石复合片的脱钴步骤少，操作简单，将金刚石复合片卡设在内套件的下端开口中，再将内套件旋转套入外套件中固定，使金刚石复合片的复合层浸入溶液池中的脱钴溶液中，启动电源，开启加热管对脱钴溶液进行加热，并控制脱钴反应在固定的温度范围内进行，提高复合片的脱钴效率；外套件的下部与内套件的连接处设有密封圈，密封圈可以采用硅胶或橡胶制作，以防止脱钴溶液透过外套件与内套件的缝隙进入，腐蚀金刚石复合片的其他不需要脱钴部位。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型金刚石复合片脱钴装置的剖视结构图；

图2为本实用新型金刚石复合片脱钴装置的整体结构示意图；

图3为本实用新型金刚石复合片脱钴装置的内套件与外套件放大结构示意图。

图中，1-溶液池，11-检测口，111-外盖，12-进液管，121-进液阀门，13-排液管，131-排液阀门，2-池盖，3-外套件，31-密封圈，4-内套件，41-硅胶层或橡胶层，5-加热管，6-金刚石复合片。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如图1-3所示，一种金刚石复合片脱钴装置，其包括：溶液池1和池盖2，所述溶液池1与所述池盖2密封连接。所述溶液池1中放置有用于脱钴的溶液，所述溶液池1的底部设有电加热管5，所述电加热管5与电源(图中未示出)相连。所述池盖2上设有外套件3，所述外套件3内置有内套件4，所述内套件4表面有外螺纹，所述外套件3的内侧有与所述内套件4表面相配合的内螺纹。所述内套件4下端开口，金刚石复合片6卡设在内套件4中，金刚石复合片6下部的复合层浸入所述溶液池1的溶液中。所述外套件3下部与内套件4连接处设有密封圈31。

将金刚石复合片6卡设在内套件4的下端开口中，再将内套件4旋转套入外套件3中固定，使金刚石复合片6的复合层浸入溶液池1中的脱钴溶液中。启动电源，通过电加热管5对脱钴溶液进行加热，并控制脱钴反应在固定的温度范围内进行，提高复合片的脱钴效率。外套件3的下部与内套件4的连接处设有密封圈31，密封圈31可以采用硅胶或橡胶制作，以防止脱钴溶液透过外套件3与内套件4的缝隙进入，腐蚀金刚石复合片6的其他不需要脱钴部位。

所述溶液池1内设有温度传感器(图中未示出)，所述温度传感器与温控开关(图中未示出)电连接，所述温控开关与所述电源电连接。设置温度传感器便于随时监控溶液池1中脱钴溶液的温度。例如，实际操作中，脱钴溶液为浓盐酸(hcl)和浓硝酸(hno)按体积比为3:1组成，温度在70℃-80℃之间时反应速度最快，因此，可通过设置温度传感器监控溶液温度，当温度达到80℃以上时触发温控开关切断电源，停止对溶液加热，当温度感应器监控到溶液温度降低到70°以下时，触发温控开关启动电源继续加热，使温度维持在较稳定的范围，促使脱钴反应快速稳定进行。

所述外套件3和内套件4均由聚四氟乙烯材料制作而成。聚四氟乙烯材料可以在-180～260℃长期使用，具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，是用做外套件3和内套件4的优良材料，由于溶液池1内有脱钴溶液(一般为王水)，外套件3下部难免会接触到脱钴溶液，使用聚四氟乙烯材料制作的外套件3不受腐蚀，能有效延长外套件3与内套件4的使用期限，同样，溶液池1和池盖2也可采用聚四氟乙烯材料制作。

所述内套件4的下端开口的内表面设有硅胶层或橡胶层41，所述硅胶层或橡胶层41表面有凸起的条形纹路。金刚石复合片6是先卡设在内套件4中，再经外套件3将金刚石复合片6的复合层浸入脱钴溶液中，因此需要保证金刚石复合片6牢牢地卡设在内套件4中不易松动；在内套件4的下端开口内设置硅胶层或橡胶层41，增大了复合片与内套件4之间的摩擦力，可以使金刚石复合片6卡设在内套件4中，硅胶层和橡胶层表面凸起的条纹也起到进一步增大摩擦力的作用。

所述池盖2上还开设有检测口11，所述检测口11可拆卸连接有外盖111，所述外盖111与所述检测口11连接处设有硅胶防水圈。反应过程中或完成后，可以通过检测口11抽取溶液池1中的脱钴溶液检测溶液的浓度，监控溶液的浓度变化，在不检测时，将外盖111盖住检测口11，使硅胶防水圈紧紧贴合检测口11与外盖111，形成密闭，防止溶液池1内液体挥发渗出。

所述溶液池1一端侧壁内设有进液管12，另一端侧壁内设有排液管13，所述进液管12的管口高于所述排液管13的管口。进液管12用于向溶液池1内通入脱钴溶液，排液管13用于将废弃的脱钴溶液排出，进液管12的管口高于排液管13的管口有利于脱钴溶液排出，也避免排液时液体倒流进进液管12。在进液管12和排液管13处分别设有进液阀门121和排液阀门131，以控制脱钴溶液的进出。

最后应说明的是：本实用新型实施例公开的仅为本实用新型较佳实施例而已，仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本实用新型各项实施例技术方案的精神和范围。