20]碳化物質為石墨、玻璃碳、石墨烯、任何類型的富勒烯、類金剛石碳中的一種或幾種。
[0021]本發明的有益效果
1、本發明比一次燒結后的單一的超硬材料空隙小、密度大。
[0022]2、高密度聚晶超硬材料具有很高的熱穩定性和化學反應惰性。
[0023]3、高密度聚晶超硬材料兼具硬度和韌性，在制作成工具的過程中不需要使用過度的壓力和溫度。
[0024]4、高密度聚晶超硬材料制作的刀具或鉆頭等有更高切削速度，更長的使用壽命。
[0025]5、高密度聚晶超硬材料有更廣泛的應用領域。
[0026]6、高密度聚晶超硬材料可以滿足一些特殊工件加工的要求。
【具體實施方式】
[0027]往大量的金剛石顆粒、立方氮化硼顆粒中加入少量的碳化物、氮化物、硼化物和碳氮化物，并加入金屬粘結劑，在一定的溫度和壓力條件下進行燒結，形成一個或多個超薄顆粒粘結層，顆粒粘合層的平均厚度為1微米一 100微米，將顆粒粘結層粉碎后與碳類物質顆粒或六方氮化硼(HBN)再次燒結，得到高密度聚晶金剛石或高密度聚晶立方氮化硼。
[0028]下面結合實施例對本發明做進一步說明。
[0029]高密度聚晶金剛石，其包括，按重量比，80%的金剛石顆粒，10%的碳化物，5%的氮化物，5%的金屬粘結劑。
[0030]高密度聚晶金剛石，其包括以下步驟:
步驟一:混料。按重量比，在80%的金剛石顆粒中加入10%的碳化物和5%的氮化物，并加入5%金屬粘結劑，將上述物質混合攪拌均勻。
[0031]步驟二:初次燒結。將步驟一中得到的混合粉末加入到反應爐中，在溫度1500°C，壓力為700MPa和氦氣的條件下進行初次燒結，燒結時間為15m，得到超薄的顆粒粘結層。
[0032]步驟三:粉碎。將步驟二獲得的顆粒粘結層用已知的技術手段粉碎。
[0033]步驟四:二次加料。以10比1的比例加入六方氮化硼(HBN)，并攪拌混合均勻。
[0034]步驟五:二次燒結。將步驟四中的混合粉末送入到反應爐，在溫度1900°C，壓力為15GPa和氦氣的條件下進行二次燒結，燒結時間為20m，得到高密度聚晶金剛石。
[0035]實施例二:
10g平均粒度0.75微米的金剛石粉被放置在一個反應爐，在800攝氏度、10%氫氬氣氛中加熱1小時，形成的金剛石顆粒粘結層大約35納米厚，加入0.8g的石墨，然后在8GPa的壓力和2000攝氏度的溫度下燒結15m，得到高密度聚晶金剛石顆粒，使用高分辨率的掃描電鏡拋光片觀察顯示金剛石顆粒連接層的顆粒約4 - 12納米厚，燒結緊湊的金剛石比例預計將達到9 2 %。
[0036]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，本領域普通技術人員對本發明的技術方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.高密度聚晶超硬材料，其特征在于，其包括，按重量比，70%-99%的金剛石顆粒，或者立方氮化硼顆粒，0.5%-25%的碳化物，或者氮化物，或者硼化物，或者碳氮化物，或者碳化物、氮化物、硼化物和碳氮化物其中的兩種、三種、四種的混合物，0.5%-5%的金屬粘結劑； 往所述的70%-99%的金剛石顆粒，或者立方氮化硼顆粒中，加入0.5%-25%的碳化物，或者氮化物，或者硼化物，或者碳氮化物，或者碳化物、氮化物、硼化物和碳氮化物其中的兩種、三種、四種的混合物，并加入0.5%-5%的金屬粘結劑，在一定的溫度和壓力條件下進行燒結，形成一個或多個超薄顆粒粘結層，將顆粒粘結層粉碎后與碳類物質顆粒或六方氮化硼(HBN)再次燒結，得到高密度聚晶金剛石或高密度聚晶立方氮化硼。2.根據權利要求1所述的高密度聚晶超硬材料制備方法，其特征在于，高密度聚晶金剛石包括大量的金剛石材料，或氮化硼材料，金剛石或者氮化硼體積在70%-99%。3.根據權利要求1所述的高密度聚晶超硬材料制備方法，其特征在于，碳類物質為石墨、玻璃碳、石墨烯、任何類型的富勒烯、類金剛石碳中的一種或幾種。4.根據權利要求1所述的高密度聚晶超硬材料的制備方法，其包括以下步驟: 步驟一:混料，按重量比，在70%-99%的金剛石顆粒或立方氮化硼顆粒中加入1%_30%的氮化物，或者硼化物，或者碳氮化物，或者碳化物、氮化物、硼化物和碳氮化物其中的兩種、三種、四種的混合物，并加入0.5%-5%金屬粘結劑，將上述物質混合攪拌均勻； 步驟二:初次燒結，將步驟一中得到的混合粉末加入到反應爐中，在溫度700 -1900°C，壓力為200-800MPa和惰性氣氛的條件下進行初次燒結，燒結時間為3_20m，得到超薄的顆粒粘結層； 步驟三:粉碎，將顆粒粘結層用已知的技術手段粉碎； 步驟四:二次加料，加入碳類物質顆粒或六方氮化硼(HBN)，并攪拌混合均勻； 步驟五:二次燒結，將步驟四中的混合粉末送入到反應爐，在溫度1700 - 2500°C，壓力為5-18GPa和惰性氣氛的條件下進行二次燒結，燒結時間為5-30m，得到高密度聚晶金剛石或高密度聚晶立方氮化硼。
【專利摘要】本發明涉及超硬材料合成領域，具體為高密度聚晶超硬材料制備方法。本發明提供高密度聚晶超硬材料制備方法，往大量的金剛石顆粒、立方氮化硼顆粒中加入少量的碳化物、氮化物、硼化物和碳氮化物，在一定的溫度和壓力條件下進行燒結，形成一個或多個超薄顆粒粘結層，將顆粒粘結層粉碎后與碳類物質顆粒或六方氮化硼（HBN）再次燒結，得到高密度聚晶金剛石或高密度聚晶立方氮化硼。高密度聚晶超硬材料具有很高的熱穩定性和化學反應惰性，兼具硬度和韌性，在制作成工具的過程中不需要使用過度的壓力和溫度，制作的刀具或鉆頭等有更高切削速度，更長的使用壽命。
【IPC分類】C22C29/16, C22C32/00, C22C1/10, C22C26/00, C22C1/05
【公開號】CN105401034
【申請號】CN201510913761
【發明人】連新蘭, 毛寶占
【申請人】河南廣度超硬材料有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月12日