[发明专利]易碎的陶瓷结合的金刚石复合粒子以及其制造方法

权利要求书

1.一种制造陶瓷结合的金刚石复合粒子的方法，所述方法包括：

形成包含多个金刚石颗粒和硅粒子的金刚石原料；

对所述金刚石原料进行至少一个预固结工艺，形成团粒；

在固结工艺中使用所述团粒形成致密压块，所述致密压块包含陶瓷结合的金刚石复合材料；以及

在后固结工艺中机械加工所述致密压块，在所述后固结工艺中形成多个陶瓷结合的金刚石复合粒子，

其中所述陶瓷结合的金刚石复合粒子包含多个金刚石颗粒和反应结合到所述金刚石颗粒的碳化硅，并且

其中所述陶瓷结合的金刚石复合粒子的组成包含60-90重量％金刚石、10-40重量％碳化硅、和≤2重量％硅。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述金刚石原料包含多个金刚石颗粒、硅粒子以及惰性材料。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述陶瓷结合的金刚石复合粒子的目粒度为40/50至400/500并且韧度指数为40至100。

4.根据权利要求1所述的方法，其还包括：

将所述金刚石原料与粘结剂和液体溶剂混合，以形成浆料；

加工所述浆料，以形成固化的团粒；以及

使用所述至少一个预固结工艺加工固化的团粒，

其中所述至少一个预固结工艺包括：

形成生坯，所述生坯包含所述固化的团粒，和

将所述生坯脱粘。

5.根据权利要求4所述的方法，其中加工所述浆料以形成固化的团粒包括将所述浆料喷洒到液氮中来形成多个冷冻的团粒，然后冷冻干燥所述冷冻的团粒来从所述固化的团粒去除溶剂。

6.根据权利要求4所述的方法，其中加工所述浆料以形成固化的团粒包括在加热的环境中喷雾干燥所述浆料来形成固态无溶剂的团粒。

7.根据权利要求4所述的方法，其中在形成所述生坯之前用惰性材料涂布所述固化的团粒。

8.根据权利要求4或7所述的方法，其包括第二加热工艺，其中将所述脱粘的生坯加热到1000℃至1600℃来改善所述脱粘的生坯的强度。

9.根据权利要求1、4和7中任一项所述的方法，其中所述固结工艺是HPHT工艺。

10.根据权利要求2或7所述的方法，其中所述惰性材料选自氧化物、碳化物、氮化物、铝酸盐、硅酸盐、硝酸盐以及碳酸盐。

11.根据权利要求2或7所述的方法，其中所述惰性材料的粒度基于D50为1至100微米并且所述惰性材料以1至10重量百分数(重量％)的量存在。

12.根据权利要求2或7所述的方法，其中所述惰性材料是立方氮化硼(cBN)。

13.根据权利要求2或7所述的方法，其中所述惰性材料选自Al₂O₃、SiO₂和SiC，并且其中所述惰性材料的粒度基于D50为1至50微米并且所述惰性材料以1至10重量百分数(重量％)的量存在。