[发明专利]一种提高复合片平整度及均匀性的方法

说明书

本发明公开了一种提高复合片平整度及均匀性的方法，该方法是通过对粉料的装模方式进行改进来提高所得复合片的平整度及均匀性，具体是将粉料采用湿粉装模的方式代替传统干粉装模，所述的湿粉装模包括以下步骤：1)将粉料置于容器中，加入挥发性溶剂，溶解；2)将容器进行超声振动，直至容器中浆液的表面无颗粒或无气泡出现；3)将容器置于水平台面上，静置，直至容器中物料的表层凝固；4)将容器置于50℃至高于挥发性溶剂沸点20℃的条件下烘烤，直至容器中物料内部无气体逸出且物料表面无裂纹。本发明所述方法通过对粉料采用湿法装模的方式，不仅降低了人为影响，还有效提高所得复合片的平整度和均匀性，而且效率高。

技术领域

本发明涉及复合超硬材料的制备，具体涉及一种提高复合片平整度及均匀性的方法。

背景技术

复合超硬材料是由金刚石/立方氮化硼微粉为主、金属或陶瓷粘结剂为辅，主、辅料混合而得的粉料，经装模之后在高温高压条件下，烧结于硬质合金衬底之上而得。其制品主要有PDC(聚晶金刚石复合片)和PCBN(聚晶立方氮化硼)复合片两大类，广泛应用于矿山开采、基础设施建设、航天航空以及汽车零部件加工等领域。

随着客户需求的不断增长，推动复合片尺寸进一步扩大，其切割利用率成倍提高，大幅降低了产品的生产成本和利润空间，成为未来复合片发展的必然趋势。目前制约片径继续扩大化，除生产设备及合成工艺不成熟外，还与复合片聚晶层平整度及成分均匀性息息相关，而这又很大程度上取决于粉料的装模方式。现有制备复合片的方法中，粉料的装模采用的是传统干粉装模，即人工组装的方式，具体是将粉料均匀倒入容器(如锆杯、钼杯或铌杯等)中，用拨片将粉料分拨至容器中各处，手工进行抖匀；重复拨粉、抖匀的操作，直至粉料表面基本平整；然后采用铜制压头将粉料压制紧实，使表面平整无坑。在完成该装模工序之后在压平的粉料上放置硬质合金衬底，盖上容器的盖子，置于加热设备中进行真空处理(必要时可先进行还原处理再进行真空除杂处理)，得到预烧结体，所得的预烧结体再经高温高压烧结即得到复合片成品。在传统干粉装模方式中，是人为拨料、抖料和压料，这会存在以下不足：

(1)从横向来比较，这些操作均易受到操作人员操作习惯的影响，即倒料、拨料、抖料方式以及压料力度会因不同的操作人员而不同，致使在制备过程中复合片存在人为误差，对复合片的初始平整度、粉料均匀性及不同复合片平整度、不同区域性能稳定性造成不可控的影响；

(2)从纵向来比较，即便是同一个操作人员，在重复上述操作时也会存在拨料不平、压制时受力不均匀等问题，这些也会导致所得复合片聚晶层不同区域厚度差异较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提高复合片平整度及均匀性的方法，该方法通过对粉料采用湿法装模的方式，不仅降低了人为影响，还有效提高所得复合片的平整度和均匀性，而且效率高。

本发明所述的提高复合片平整度及均匀性的方法，是通过对粉料的装模方式进行改进来提高所得复合片的平整度及均匀性，具体是将粉料采用湿粉装模的方式代替传统干粉装模，所述的湿粉装模包括以下步骤：

1)将粉料置于容器中，加入挥发性溶剂，溶解；

2)将盛有粉料及挥发性溶剂的容器进行超声振动，直至容器中浆液的表面无颗粒或无气泡出现；

3)将经过步骤2)处理的容器置于水平台面上，静置，直至容器中物料的表层凝固；

4)将经过步骤3)处理的容器置于50℃至高于挥发性溶剂沸点20℃的条件下烘烤，直至容器中物料内部无气体逸出且物料表面无裂纹。

本发明所述方法中，所述的粉料为制备复合片时按配方称取各组分混合在一起所得的物料，通常包括金刚石和/或立方氮化硼粉(可以是经过处理的，也可以是未经处理的)以及粘结剂。所述的容器可以是锆杯、钼杯或铌杯等现有技术中常规用于盛装粉料的器具。