一种新型界面生长型含硼金刚石复合片的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种新型生长型含硼金刚石复合片，该复合片适用于对复合片的耐磨性、耐热性、抗冲击性、导电性均有较高要求的各种复杂环境的应用领域。
【背景技术】
[0002]目前，各领域使用的含硼金刚石复合片多采用包括硼粉在内的多种添加剂与普通人造金刚石粉末混合，或是大量含硼金刚石粉末与普通人造金刚石粉末混合再辅以少量其他结合剂，与硬质合金基体经高温高压烧结而成。
[0003]这种复合片有两方面不足:一是这种复合片或是由于其粉料中添加了大量结合剂，虽然其导电性能得以改善，但金刚石层耐热性能有限，抗氧化性不高，或是由于添加的含硼金刚石粉末太多，而含硼金刚石其自身强度性能比普通人造金刚石低许多，导致金刚石层的耐磨性、抗冲击性有限，只有普通人造金刚石复合片的50%左右;二是目前使用的硬质合金基体界面普遍为平面结构或者凹槽结构设计，导致在烧结时凹槽部分钴扫越路径长，生长困难，金刚石层与硬质合金基体结合强度低，导致复合片质量较低，且影响产品成品率，制约了其在一些具有较高性能要求领域的应用。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种新型生长型含硼金刚石复合片，它有效提高了其金刚石层的耐热性，同时又兼顾了耐磨性、抗冲击性、导电性等性能，并通过特殊界面设计的硬质合金基体的使用，使复合片烧结更容易，内部结合强度更高，综合性能有较大提高，更有利于生产及推广使用。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]—种新型界面生长型含硼金刚石复合片，它包括金刚石层、硬质合金基体，其特征在于:所述的硬质合金基体与金刚石层接触界面呈不均等的同心环形凸起结构，所述的凸起结构的中间凸起较大，同时沿径向向四周凸起逐渐减小。
[0007]其中，所述的硬质合金基体部分是由WC-Co硬质合金构成。
[0008]本实用新型中使用到的硬质合金基体，其界面采用不均等的同心环形凸起结构，凸起部分既可以增大金刚石层与硬质合金的接触面积，同时可减短钴在金刚石层中的扫越路径，从而使金刚石层与硬质合金基体结合更牢固，更有利于金刚石层的内部生长。
[0009]同时本实用新型的金刚石层是在普通人造金刚石粉末中添加少量的(一般为5-15%)含硼金刚石粉末，在不添加任何结合剂的情况下与特殊界面设计的硬质合金基体在超高温高压条件下生长烧结而成。由于有少量含硼金刚石粉末的加入，使该复合片导电性较普通人造金刚石复合片有较好改善，同时又不会大幅降低金刚石层的耐磨性、抗冲击性；又由于在金刚石混料中没有添加任何结合剂，在合成时完全依靠硬质合金基体中的钴渗透扫越到金刚石层中，参与金刚石的再结晶生长，使其金刚石层致密度更高，一方面可增加金刚石层的强度，提高金刚石层的耐磨性、抗冲击性，另一方面由于金刚石层内部致密，金属残留少，使金刚石层的耐热性、抗氧化性进一步提尚，从而提尚其使用性能。
[0010]本实用新型的有益效果:由于采用界面呈不均等的同心环形凸起结构的硬质合金基体，不同程度减短烧结时钴扫越的路径，增大接触面积，有利于复合片合成生长，并可提高复合片的内部结合强度，提高复合片的抗冲击性；同时由于少量含硼金刚石粉末的加入使该复合片导电性较普通人造金刚石复合片有较好改善，而由于其采用无结合剂添加的再结晶生长型烧结，使其金刚石层致密度更高，从而使金刚石层的强度、耐磨性、抗冲击性、耐热性、抗氧化性得到进一步改善，提高其综合使用性能。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的结构示意图。
[0012]图2是硬质合金基体结构示意图。
[0013]图3是图2俯视不意图。
[0014]附图标号:1、含硼金刚石复合片;2、金刚石层;3、硬质合金基体。
【具体实施方式】
[0015]参见图1、图2、图3所示:一种新型界面生长型含硼金刚石复合片，它包括有金刚石层2和硬质合金基体3，通过超高温高压再结晶生长烧结形成完整的含硼金刚石复合片I。
[0016]所述的硬质合金基体3与金刚石层2接触界面呈不均等的同心环形凸起结构，所述的凸起结构的中间凸起较大，同时沿径向向四周凸起逐渐减小。
[0017]其中，所述的硬质合金基体3部分是由WC-Co硬质合金构成。
[0018]具体制造是利用人造金刚石合成压机辅以其他发热保温介质、传压介质，形成超高温高压环境，对金刚石粉末层和硬质合金基体进行再结晶生长烧结而成。
[0019]本实用新型主要是靠界面呈不均等的同心环形凸起结构的硬质合金基体的使用，来实现减短烧结时钴扫越的路径，增大接触面积的效果，从而有利于复合片合成生长，可提高复合片的内部结合强度，提高复合片的抗冲击性。二是靠在普通人造金刚石粉末中加入少量的(一般重量比为5-15%)含硼金石粉末，在无任何结合剂添加的情况下，经超高温高压生长烧结后，使其内部经过金刚石的再结晶，键合充分，致密度高，来达到提高复合片的耐磨性、耐热性、抗冲击性、导电性的目的。
[0020]上面结合附图对本实用新型优选的【具体实施方式】和实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还何以在不脱离本实用新型的构思的前提下做出各种变化。
【主权项】
1.一种新型界面生长型含硼金刚石复合片，它包括金刚石层、硬质合金基体，其特征在于:所述的硬质合金基体与金刚石层接触界面呈不均等的同心环形凸起结构，所述的凸起结构的中间凸起较大，同时沿径向向四周凸起逐渐减小。2.根据权利要求1所述的新型界面生长型含硼金刚石复合片，其特征在于:所述的硬质合金基体部分是由WC-Co硬质合金构成。
【专利摘要】一种新型界面生长型含硼金刚石复合片，由金刚石层、硬质合金基体组成，其硬质合金基体采用界面呈不均等的同心环形凸起结构设计，所述的硬质合金基体与金刚石层接触界面呈不均等的同心环形凸起结构，所述的凸起结构的中间凸起较大，同时沿径向向四周凸起逐渐减小。本实用新型的有益效果：由于采用界面呈不均等的同心环形凸起结构的硬质合金基体，不同程度减短烧结时钴扫越的路径，增大接触面积，有利于复合片合成生长，并可提高复合片的内部结合强度，提高复合片的抗冲击性；使其金刚石层致密度更高，从而使金刚石层的强度、耐磨性、抗冲击性、耐热性、抗氧化性得到进一步改善，提高其综合使用性能。
【IPC分类】B32B15/04, B32B3/30, B32B9/04, B32B9/00
【公开号】CN205326393
【申请号】CN201620045447
【发明人】邢英, 王平
【申请人】三河市晶日金刚石复合材料有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年1月18日