一種新型界面生長型含硼金剛石復合片的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種新型生長型含硼金剛石復合片，該復合片適用于對復合片的耐磨性、耐熱性、抗沖擊性、導電性均有較高要求的各種復雜環境的應用領域。
【背景技術】
[0002]目前，各領域使用的含硼金剛石復合片多采用包括硼粉在內的多種添加劑與普通人造金剛石粉末混合，或是大量含硼金剛石粉末與普通人造金剛石粉末混合再輔以少量其他結合劑，與硬質合金基體經高溫高壓燒結而成。
[0003]這種復合片有兩方面不足:一是這種復合片或是由于其粉料中添加了大量結合劑，雖然其導電性能得以改善，但金剛石層耐熱性能有限，抗氧化性不高，或是由于添加的含硼金剛石粉末太多，而含硼金剛石其自身強度性能比普通人造金剛石低許多，導致金剛石層的耐磨性、抗沖擊性有限，只有普通人造金剛石復合片的50%左右;二是目前使用的硬質合金基體界面普遍為平面結構或者凹槽結構設計，導致在燒結時凹槽部分鈷掃越路徑長，生長困難，金剛石層與硬質合金基體結合強度低，導致復合片質量較低，且影響產品成品率，制約了其在一些具有較高性能要求領域的應用。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種新型生長型含硼金剛石復合片，它有效提高了其金剛石層的耐熱性，同時又兼顧了耐磨性、抗沖擊性、導電性等性能，并通過特殊界面設計的硬質合金基體的使用，使復合片燒結更容易，內部結合強度更高，綜合性能有較大提高，更有利于生產及推廣使用。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0006]—種新型界面生長型含硼金剛石復合片，它包括金剛石層、硬質合金基體，其特征在于:所述的硬質合金基體與金剛石層接觸界面呈不均等的同心環形凸起結構，所述的凸起結構的中間凸起較大，同時沿徑向向四周凸起逐漸減小。
[0007]其中，所述的硬質合金基體部分是由WC-Co硬質合金構成。
[0008]本實用新型中使用到的硬質合金基體，其界面采用不均等的同心環形凸起結構，凸起部分既可以增大金剛石層與硬質合金的接觸面積，同時可減短鈷在金剛石層中的掃越路徑，從而使金剛石層與硬質合金基體結合更牢固，更有利于金剛石層的內部生長。
[0009]同時本實用新型的金剛石層是在普通人造金剛石粉末中添加少量的(一般為5-15%)含硼金剛石粉末，在不添加任何結合劑的情況下與特殊界面設計的硬質合金基體在超高溫高壓條件下生長燒結而成。由于有少量含硼金剛石粉末的加入，使該復合片導電性較普通人造金剛石復合片有較好改善，同時又不會大幅降低金剛石層的耐磨性、抗沖擊性；又由于在金剛石混料中沒有添加任何結合劑，在合成時完全依靠硬質合金基體中的鈷滲透掃越到金剛石層中，參與金剛石的再結晶生長，使其金剛石層致密度更高，一方面可增加金剛石層的強度，提高金剛石層的耐磨性、抗沖擊性，另一方面由于金剛石層內部致密，金屬殘留少，使金剛石層的耐熱性、抗氧化性進一步提尚，從而提尚其使用性能。
[0010]本實用新型的有益效果:由于采用界面呈不均等的同心環形凸起結構的硬質合金基體，不同程度減短燒結時鈷掃越的路徑，增大接觸面積，有利于復合片合成生長，并可提高復合片的內部結合強度，提高復合片的抗沖擊性；同時由于少量含硼金剛石粉末的加入使該復合片導電性較普通人造金剛石復合片有較好改善，而由于其采用無結合劑添加的再結晶生長型燒結，使其金剛石層致密度更高，從而使金剛石層的強度、耐磨性、抗沖擊性、耐熱性、抗氧化性得到進一步改善，提高其綜合使用性能。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0012]圖2是硬質合金基體結構示意圖。
[0013]圖3是圖2俯視不意圖。
[0014]附圖標號:1、含硼金剛石復合片;2、金剛石層;3、硬質合金基體。
【具體實施方式】
[0015]參見圖1、圖2、圖3所示:一種新型界面生長型含硼金剛石復合片，它包括有金剛石層2和硬質合金基體3，通過超高溫高壓再結晶生長燒結形成完整的含硼金剛石復合片I。
[0016]所述的硬質合金基體3與金剛石層2接觸界面呈不均等的同心環形凸起結構，所述的凸起結構的中間凸起較大，同時沿徑向向四周凸起逐漸減小。
[0017]其中，所述的硬質合金基體3部分是由WC-Co硬質合金構成。
[0018]具體制造是利用人造金剛石合成壓機輔以其他發熱保溫介質、傳壓介質，形成超高溫高壓環境，對金剛石粉末層和硬質合金基體進行再結晶生長燒結而成。
[0019]本實用新型主要是靠界面呈不均等的同心環形凸起結構的硬質合金基體的使用，來實現減短燒結時鈷掃越的路徑，增大接觸面積的效果，從而有利于復合片合成生長，可提高復合片的內部結合強度，提高復合片的抗沖擊性。二是靠在普通人造金剛石粉末中加入少量的(一般重量比為5-15%)含硼金石粉末，在無任何結合劑添加的情況下，經超高溫高壓生長燒結后，使其內部經過金剛石的再結晶，鍵合充分，致密度高，來達到提高復合片的耐磨性、耐熱性、抗沖擊性、導電性的目的。
[0020]上面結合附圖對本實用新型優選的【具體實施方式】和實施例作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式和實施例，在本領域技術人員所具備的知識范圍內，還何以在不脫離本實用新型的構思的前提下做出各種變化。
【主權項】
1.一種新型界面生長型含硼金剛石復合片，它包括金剛石層、硬質合金基體，其特征在于:所述的硬質合金基體與金剛石層接觸界面呈不均等的同心環形凸起結構，所述的凸起結構的中間凸起較大，同時沿徑向向四周凸起逐漸減小。2.根據權利要求1所述的新型界面生長型含硼金剛石復合片，其特征在于:所述的硬質合金基體部分是由WC-Co硬質合金構成。
【專利摘要】一種新型界面生長型含硼金剛石復合片，由金剛石層、硬質合金基體組成，其硬質合金基體采用界面呈不均等的同心環形凸起結構設計，所述的硬質合金基體與金剛石層接觸界面呈不均等的同心環形凸起結構，所述的凸起結構的中間凸起較大，同時沿徑向向四周凸起逐漸減小。本實用新型的有益效果：由于采用界面呈不均等的同心環形凸起結構的硬質合金基體，不同程度減短燒結時鈷掃越的路徑，增大接觸面積，有利于復合片合成生長，并可提高復合片的內部結合強度，提高復合片的抗沖擊性；使其金剛石層致密度更高，從而使金剛石層的強度、耐磨性、抗沖擊性、耐熱性、抗氧化性得到進一步改善，提高其綜合使用性能。
【IPC分類】B32B15/04, B32B3/30, B32B9/04, B32B9/00
【公開號】CN205326393
【申請號】CN201620045447
【發明人】邢英, 王平
【申請人】三河市晶日金剛石復合材料有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年1月18日