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　　申請人：中南鉆石有限公司
　　發(fā)明人：盧燦華 張濤 劉俊濤 竇明

　　摘要：本發(fā)明公開了一種夾芯式金剛石聚晶復合片及其制備方法和所使用的結合劑，結合劑采用Co粉、Ni粉、TaC粉和B粉按一定比例配比而成，該復合片包括兩層硬質合金基體和其中間的金剛石聚晶層，金剛石聚晶層采用上述結合劑與金剛石粉進行一定配比，再與基體經(jīng)過高溫高壓燒結相互復合形成一種三層材料的超硬復合材料。硬質合金層起保護層作用，大大改善了復合片金剛石聚晶層鉆進時的受力狀況，避免崩刃。納米金屬結合劑在高溫高壓下有助于燒結而提高金剛石之間（D-D鍵）的成鍵密度，具有較好的燒結促進作用，有利于形成強韌的燒結體，增加了夾心式金剛石聚晶復合片的抗沖擊韌性、耐磨性能和耐熱性，突破了金剛石復合片高耐磨性和高抗沖擊韌性的技術瓶頸。

　　主權利要求：1.一種金剛石聚晶復合片用納米金屬結合劑，其特征在于：它由下述重量百分含量的原料組成：Co粉97～99%、Ni粉0.78～1.8%、TaC粉0.2～0.7%、B粉0.02～0.5%。
　　2.如權利要求1所述的納米金屬結合劑，其特征在于：所述原料中TaC粉和B粉粒徑為20～30nm，Ni粉和Co粉粒徑為30～40nm。
　　3.一種夾芯式金剛石聚晶復合片，其特征在于：依次包括上層硬質合金基體、中間層的金剛石聚晶層和下層硬質合金基體，三者經(jīng)過高溫高壓燒結相互復合而成，所述金剛石聚晶層由下述重量百分含量的原料組成：金剛石粉92～96%和如權利要求1或2所述的納米金屬結合劑4～8%， 如權利要求3所述的夾芯式金剛石聚晶復合片，其特征在于：所述金剛石粉的粒徑為2～10μm。
　　4.如權利要求3所述的夾芯式金剛石聚晶復合片，其特征在于：所述硬質合金基體由下述重量百分含量的原料組成：WC粉89.5～91%、NbC粉0.5～1%和Co粉8.5～9.5%。
　　5.如權利要求4所述的夾芯式金剛石聚晶復合片，其特征在于：所述WC粉的粒徑為2～2.5μm，NbC粉和Co粉的粒徑為1.0～1.2μm。
　　6.一種上述夾芯式金剛石聚晶復合片的制備方法，其特征在于：它包括如下步驟： 1）凈化與還原處理：將金剛石粉先用20～30%的氫氧化鈉水溶液煮沸30～40min，用去離子水洗滌至中性，用硫酸和硝酸體積比為1：1的混酸溶液煮沸20～30min，并用去離子水洗滌至中性，然后再用鹽酸與硝酸體積比例為1:1混合溶液煮沸20～30min，并再用去離子水洗滌至中性，備用；將納米金屬結合劑在氫氣還原爐中于800～850℃溫度下還原處理1.5～3h，備用； 2）混料：按比例稱取處理過的金剛石粉和納米金屬結合劑，放入三維混料機內進行預混，三維混料機轉速為：100±10 r/min，三維混料時間：15±5小時；然后將三維混好的料，再用行星式球磨機進行濕混，料與硬質合金球重量比1∶4～5；從球磨罐端部接口處加入無水乙醇和液體石蠟，液體石蠟與無水乙醇的體積比為1∶1000，無水乙醇和液體石蠟的總體積與料和硬質合金球的總體積之比為1∶1～1.5；行星式球磨機參數(shù)：公轉：50±5 r/min，自轉：110±5 r/min，球磨時間：10±5小時； 3）復合體組裝與真空處理：先將下層硬質合金基體放入圓柱形鉭杯內，倒入混合好的金剛石粉和納米金屬結合劑并刮平，然后放入上層硬質合金基體并扣上鉭杯蓋得復合體組件；將復合體組件置于真空燒結爐中，真空狀態(tài)下按每個復合體組件1～1.5升氫氣的比例通入一定量的氫氣，在不大于3×10-4Pa的真空條件下于850～900℃保溫2.5～3.5小時； 4）高溫高壓燒結：將真空處理過的復合體組件置于合成組裝塊內，用六面頂壓機在溫度為1420±50℃、壓力為6～7GPa的條件下合成40～50min。