[发明专利]一种金刚石工具用耐热复合材料

说明书

本发明公开了一种金刚石工具用耐热复合材料，其原料包括：金刚石复合物粉和耐热稳定层，金刚石复合微粉原料包括：金刚石、硅、锗、钴、金，耐热稳定层的原料包括：氯化铂、硝酸铬、羧乙基苯基次磷酸钠、柠檬酸钠、水。本发明金刚石工具用耐热复合材料可耐高热、抗氧化性能好。

技术领域

本发明涉及金刚石工具技术领域，尤其涉及一种金刚石工具用耐热复合材料。

背景技术

金刚石工具是指用金刚石的颗粒或粉末作为主要元素的一类工具产品。它包括：切、磨、钻、铣、抛光，金刚石研磨膏、滚压锯片、冷镶金刚石拉丝模、冷镶金刚石刀具、钎焊金刚石复合片刀具等也属于金刚石工具。金刚石工具以其无与伦比的性能优势，成为当今公认的、唯一有效的硬脆非金属材料加工工具，比如只有用金刚石刀具能加工超硬的陶瓷，尚无其他代用品。金刚石砂轮用来磨削硬质合金，比碳化硅耐用一万倍。用金刚石磨料代替碳化硅磨料加工光学玻璃，生产效率可以提高数倍至数十倍。金刚石聚晶拉丝模比用硬质合金的拉丝模的使用寿命长250倍。但是，金刚石在空气中加热700℃左右，开始氧化失重，抗压能力下降，在1000℃以上金刚石开始发生石墨化，而在使用过程中发生氧化失重或者石墨化会降低工具的效率，影响使用效果，不能满足人们需求。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种金刚石工具用耐热复合材料，可耐高热、抗氧化性能好。

本发明提出一种金刚石工具用耐热复合材料，其原料包括：金刚石复合物粉和耐热稳定层。

优选地，金刚石复合微粉原料按重量份包括：金刚石90-100份，硅6-8份，锗2-4份，钴2-4份，金1-3份。

优选地，金刚石复合物粉采用如下工艺制备：将金刚石、硅、锗、钴、金分别细化处理后，混合均匀制得混合微粉；将混合微粉在氩气保护下升温至850-950℃，保温0.3-0.6h，抽真空并升温至1000-1100℃，保温0.5-1h，冷却，球磨后制得金刚石复合物粉。

优选地，混合微粉粒径为0.5-5μm。

优选地，金刚石复合物粉粒径为20-50μm。

优选地，耐热稳定层的厚度为20-80nm。

优选地，耐热稳定层的原料按重量份包括：氯化铂12-18份，硝酸铬10-16份，羧乙基苯基次磷酸钠30-40份，柠檬酸钠10-20份，水40-50份。

优选地，氯化铂14-16份，硝酸铬12-14份，羧乙基苯基次磷酸钠33-36份，柠檬酸钠14-18份，水42-48份。

本发明以金刚石复合物粉和耐热稳定层为原料得到金刚石工具用复合材料，其中，金刚石复合物粉采用保护气体预处理、真空高温烧结熔渗工艺，将硅、锗、钴、金元素引入金刚石中，以化学键合的形式形成碳-锗-钴-金-硅多相复合金刚石，一方面显著提高金刚石耐热性能，另一方面引入金属元素可降低界面能、增加膨胀系数，利于耐热稳定层的镀覆；耐热稳定层以氯化铂、硝酸铬为原料，采用化学镀覆方法将元素铂、铬结合到复合物粉表面，镀层均匀、致密度高、把持力好，可进一步增加金刚石的耐热性能、抗氧化性能；本发明合理控制金刚石复合物粉粒径、耐热稳定层厚度，配合适宜的加工条件制得金刚石工具用复合材料，可耐高热、抗氧化性能好。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种金刚石工具用耐热复合材料，其原料包括：金刚石复合物粉和厚度为20nm的耐热稳定层。