[发明专利]一种聚晶金刚石复合片的密封烧结装置

说明书

本发明属于超硬复合材料领域，尤其涉及一种聚晶金刚石复合片的密封烧结装置，包括顶部敞口的杯体，所述杯体顶部内壁径向一体延伸设有凸缘，所述装置还包括底部敞口并用于封堵杯体顶部敞口的杯盖，杯盖顶部内壁贴附设有焊接剂层，杯盖与杯体装配状态下，焊接剂层遮覆凸缘顶面。本发明通过设置焊接剂层并对装置在高温高压烧结前进行真空、焊接密封处理，使得焊接剂层熔融以封闭杯盖与杯体内的空间，保证了该空间环境在后续高温高压烧结过程中的一致性和稳定性，防止金刚石粉料内部空间混入杂质和气体；同时真空处理和焊接密封处理同时进行，也提高了效率。

技术领域

本发明属于超硬复合材料领域，尤其涉及一种聚晶金刚石复合片的密封烧结装置。

背景技术

聚晶金刚石复合片是由金刚石粉料和硬质合金基体经过高温高压复合而成，由于其不仅具有金刚石的高硬度、高耐磨性与导热性，而且还具有硬质合金的强度与抗冲击韧性，是制造耐磨工具的理想材料，广泛应用于石油、地质钻探等领域。

高端的聚晶金刚石复合片在经过高温高压前需要进行高温真空热处理和密封处理，以增加金刚石粉料的石墨化程度，同时除去内部的杂质及空气，以提高内部的稳定性。在目前的复合片生产过程中，大都是在组装后进行高温真空热处理，热处理结束后进行密封作业，这种方法的缺点为不能对金刚石粉料进行及时密封，使得金刚石粉料的内部环境得不到保障，有气体及杂质混入的现象，进而降低聚晶金刚石复合片的整体性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚晶金刚石复合片的密封烧结装置，本发明所述装置结构简单，可以在高温高压烧结前对金刚石粉料进行密封，防止气体和杂质混入其中。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种聚晶金刚石复合片的密封烧结装置，包括顶部敞口的杯体，所述杯体顶部内壁径向一体延伸设有凸缘，所述装置还包括底部敞口并用于封堵杯体顶部敞口的杯盖，杯盖顶部内壁贴附设有焊接剂层，杯盖与杯体装配状态下，焊接剂层遮覆凸缘顶面。

优选的，所述杯体内还间隙配合有第一隔绝层，第一隔绝层遮覆凸缘底面并封堵杯体的顶部缺口。

优选的，所述焊接剂层贴附杯盖内壁设置，所述杯盖轴向高度为3-5mm。

优选的，所述杯盖内还间隙配合有第二隔绝层，第二隔绝层贴靠焊接剂层底面设置。

优选的，所述杯盖内还设有第二隔绝层，第二隔绝层贴靠焊接剂层顶部底面设置并与杯盖周向内侧壁上的焊接剂层间隙配合。

优选的，所述隔绝层为铁或铌的单质、混合物或合金及合金混合物，如铌单质、铌合金、铁、铁合金、铌铁混合物或组合。

优选的，所述焊接剂层由铜、镍、钴、金、银、锰、钯、钛、铌、锌、磷、硼、铝、镉、铬、锡、硅或钽的合金或化合物制成。

所述聚晶金刚石复合片的密封烧结装置的使用方法，步骤如下：

1）取顶部敞口的杯体，向其中先、后填入一层金刚石粉料以及合金基体并对压紧，在合金基体上方装配第一绝缘层后，对杯体顶部敞口端压边以形成凸缘，然后将所述杯盖与杯体顶部装配；

2）将步骤1）所得装置于真空环境下加热至1000-1200℃，使得焊接剂层熔融即可。

优选的，步骤1）中，在装配第一绝缘层前，项合金基体顶面喷覆硅铝酸盐至形成0.4-0.8mm的硅铝酸盐层。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1）本发明通过设置焊接剂层并对装置在高温高压烧结前进行真空、焊接密封处理，使得焊接剂层熔融以封闭杯盖与杯体内的空间，保证了该空间环境在后续高温高压烧结过程中的一致性和稳定性，防止金刚石粉料内部空间混入杂质和气体；同时真空处理和焊接密封处理同时进行，也提高了效率。