超硬材料相关专利信息

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申请号:2013102330694

名 称:一种立方氮化硼生产复合陶瓷的方法

一种聚晶立方氮化硼的制备方法,包括以下步骤。其特征在于:以立方氮化硼及结合剂为原料,将立方氮化硼及结合剂混合后球磨,球磨时球料比为5∶1,转速为600～1000转/分,球磨时间为4～20小时;将球磨后的混合料干燥,干燥后加入有机粘结剂,混合均匀,过300目筛网;冷压成型,压力范围为0.8GPa～2GPa;将成型后的坯体进行高温烧结,烧结后即制得成品。本发明制得的聚晶立方氮化硼PcBN呈灰色,形成的氧化铝和氧化锆复合体系,材料纯度高、力学性能优良,可以后续用于多种工程应用,如铸钢件和钢铁熔炼后浇铸过程中的过滤等。

申请号:2013102030401

名 称:镀氮化钛涂层的立方氮化硼高温高压直接合成方法

摘 要:一种镀氮化钛涂层的立方氮化硼高温高压直接合成方法,涉及一种超硬材料的高温高压合成方法,它以六方氮化硼为原料,以碱金属氮化物或碱土金属氮化物或硼氮化物为触媒,以金属钛粉或金属钛化合物为添加剂,将六方氮化硼:碱金属氮化物或碱土金属氮化物或硼氮化物按重量配比为1∶0.1～0.3混合后,按总混合料的0.5wt%～10wt%添加金属钛粉或金属钛化合物,经高温高压合成镀氮化钛涂层的立方氮化硼产品,合成温度1000℃～1800℃,合成压力4.0～6.0GPa,保温保压时间3～15分钟。本发明合成的立方氮化硼具有高硬度、高耐磨性、耐高温、韧性好、导热导电的特性,尤其适用于制备聚晶立方氮化硼制品和工具。

申请号:2013102937902

名 称:一种由合金发热管加热的金刚石合成装置

摘 要:本发明提供一种由合金发热管加热的金刚石合成装置,其从里层到外层依次包括用于作为实现金刚石合成容器的大腔体,用于构成大腔体内壁的氧化镁层,用于通过金属片连通外部电源与合金发热管的钢圈,用于对金刚石合成进行加热的合金发热管,用于对大腔体进行保温并阻止叶蜡石层相变的白云石层,用于将外部压力传入大腔体内部并进行密封的叶蜡石层;其中,合金发热管具有两端薄、中间厚的对称结构。本发明能以较低成本、较高精度的结构消除金刚石合成装置内温度分布与压力分布不匹配问题,以提高金刚石的产量,故本发明可广泛应用于超硬材料合成应用领域。

申请号:2013103235589

名 称:孕镶金刚石钻头用孕镶柱胎体粉及用其制造胎体的方法

摘 要:本发明公开了一种孕镶金刚石钻头用孕镶柱胎体粉,其由以下组分混合而成:1)由按质量百分比计的以下组分构成的包裹粉料:铸造碳化钨:20%～30%;单晶碳化钨:25%～35%;钨粉:5%～15%;铜粉:15%～25%;镍粉:5%～15%;锰粉:1%～10%;锌粉:1%～10%;钴粉:1%～10%;2)金刚石,其体积比占上述包裹粉料的17.5%-30%。本发明还公开了一种孕镶金刚石钻头用孕镶柱胎体的制造方法,其包括以下工艺步骤: 1)混合;2)造粒;3)装料;4)烧结;5)保温;6)冷却,得到孕镶柱胎体。本发明的孕镶柱胎体粉具有良好的耐磨性、硬度和把持力度。该制造方法可使金刚石在胎体粉中分布均匀、包裹可靠。

申请号:201310319625X

名 称:一种提高金刚石制备效率的装置与方法

摘 要:本发明涉及一种提高金刚石制备效率的装置与方法,其主要包括激光发生系统、靶材系统和提纯系统。本发明方法是:制备纳米金刚石过程中,利用高能束强激光作用于靶材系统内的石墨粉末靶材,以制备出金刚石溶液,然后通过提纯系统从金刚石溶液中提炼出金刚石纳米颗粒,本发明装置和方法能够有效防止被作用物溅出并且使石墨接受激光循环作用,此举大大提高了纳米金刚石的转化率,从而提高了石墨的利用率及金刚石的制备质量,且由高抗冲击强度透明钢化玻璃制成的靶材容器,不仅便于观察容器内的靶材受激光作用情况,而且还提高了制备过程的安全性。

申请号:2013103160281

名 称:一种金刚石表面金属化的复合处理方法

摘 要:本发明公开了一种金刚石表面金属化的复合处理方法,包括:对金刚石颗粒进行化学镀处理,使其表面均匀涂覆一层化学镀层;对金刚石颗粒进行表面金属化处理,将吸波材料与化学镀金刚石颗粒装入球磨罐均匀混料,填充在刚玉坩埚中,将坩埚表面封盖放置在真空微波加热炉中,缓慢旋转进行加热保温,加热温度在750℃～900℃,加热和保温过程的时间在10～30分钟,真空度为1.3×10-3Pa;将金刚石颗粒与吸波材料分离。本发明将化学镀和真空微波快速加热技术结合起来,化学镀沉积温度低,获得镀层比较均匀致密,真空微波加热更有效地利用热能,还可以促进冶金扩散反应速度,缩短处理时间,在真空环境处理能较好阻止金刚石的石墨化。

申请号:2013103141204

名 称:一种大颗粒金刚石砂轮的气中放电修锐修齐方法

摘 要:本发明公开了一种大颗粒金刚石砂轮的气中放电修锐修齐方法,本方法是先将金刚石砂轮固定在砂轮轴上,导电电极固定在水平面上;金刚石砂轮、电极、石墨电刷、电源和导线形成放电回路;电源正极接砂轮,电源负极接电极;金刚石砂轮旋转的同时在电极表面作来回往复直线运动,利用电极与砂轮的金属结合剂之间产生的脉冲电火花将金属结合剂去除,使得金刚石磨粒从砂轮表面出刃,同时利用出刃的金刚石磨粒切削铜电极产生的导电切屑卷起与金属结合剂之间发生电火花放电,产生的瞬时高温通过切屑传到接触切削的金刚石磨粒切削刃上,使其切削刃尖端气化修平,达到砂轮微出刃修锐修齐的目的,产生更多的有效磨粒数,实现高效率的光滑镜面磨削加工。

申请号:2013102841558

名 称:一种陶瓷空心球多层钎焊金刚石节块及其制作方法

摘 要:一种陶瓷空心球多层钎焊金刚石节块,其特征在于,由以下原料按照质量百分比含量制备而成:12%-20%的金刚石磨粒,2%～4%的镀镍石墨颗粒,7%～20%的陶瓷空心球,余量为含Cr的镍基合金,含Cr的镍基合金的熔点低于1000℃。本发明的有益效果:首先,与传统烧结金刚石工具相比,由于采用了活性钎料Ni-Cr-Cu-B-Si或Ni-Cr-P钎焊的方法,在金刚石界面处形成Cr的碳化物,使其把持强度大幅提高,其次加入镀镍的陶瓷空心球,镀镍使得陶瓷空心球与钎料之间也形成化学冶金结合,不仅满足了砂轮对气孔率的要求,而且气孔为球形。另外,陶瓷空心球的加入,使得节块有一定的脆性,有利于节块的自锐性。添加的石墨可以增加润滑性和降低金刚石的热损伤,在Ni-Cr-B-Si中添加Cu有利于降低金刚石的热损伤。

申请号:201180068064X

名 称:用于制造合成金刚石的微波等离子体反应器和基底

摘 要:一种用于通过化学气相沉积制造合成金刚石材料的微波等离子体反应器,所述微波等离子体反应器包括:微波发生器,所述微波发生器构造成以频率f产生微波;等离子体室,所述等离子体室包括基部、顶板和侧壁,所述侧壁从所述基部延伸至所述顶板,从而限定了位于基部和顶板之间用于支持微波共振模式的共振腔;微波耦合构造,所述微波耦合构造从微波发生器将微波供应至所述等离子体室;气体流动系统,所述气体流动系统用于将处理气体供应至所述等离子体室以及从所述等离子体室移除所述处理气体;基底保持件,所述基底保持件布置在所述等离子体室中并且包括用于支撑基底的支撑表面;基底,所述基底布置在所述支撑表面上,所述基底具有生长表面,在使用中,所述合成金刚石材料将沉积在所述生长表面上,其中,基底尺寸和在所述共振腔内的位置选择为在使用中横跨所述生长表面产生局部轴对称的EZ电场分布,所述局部轴对称的EZ电场分布包括由更高的电场环所界定的大体平坦的中央部分,所述大体平坦的中央部分在所述基底的所述生长表面的面积的至少60%上延伸并且具有不超过所述中央EZ电场强度的±10%的EZ电场变化,所述更高的电场环布置在所述中央部分周围并且具有比中央EZ电场强度高10%至50%的峰值EZ电场强度。

申请号:2013103048900

名 称:一种用于金刚石工具的羰基铁磷粉的制备方法

摘 要:本发明涉及一种用于金刚石工具的羰基铁磷粉的制备方法,其具体步骤为:选用碳含量＜0.9%、氧含量＜0.3%、氮含量＜0.9%、其他杂质元素总量＜0.15%的羰基铁粉为基础粉末,将基础粉末与单质磷在氮气保护下进行混合后,加入耐热石英管内,耐热石英管充氮保护加热,停止加热保温让其反应,冷却至常温,采用流态床气流粉碎方式对羰基铁磷粉进行粉碎,混合过筛得到用于金刚石工具的3%～15%磷含量的羰基铁磷粉。本发明选用高纯度、粒度细的羰基铁粉为原料,解决了常规方法生产磷铁粉杂质含量高、粒度粗等问题。本发明工艺简单,装置操作方便,产品性能好,易于进行产业化生产。

申请号:2013103221410

名 称:一种金刚石表面镀钨的方法

摘 要:本发明涉及一种金刚石颗粒表面镀钨的方法,采用盐浴镀钨法,将金刚石颗粒表面去除油污、粗化并进行敏化-活化处理后与钨粉在坩埚中混合,然后在熔盐环境中进行高温盐浴镀钨,结束后采用清水煮沸法清洁干燥得到成品。去除油污粗化的方法为:将金刚石颗粒放置于稀碱中超声振荡清洗后再用去离子水清洗;然后用稀酸浸泡清洗再水洗至中性;加入硝酸溶液中煮沸3～10min,进行粗化处理,并用去离子水洗至中性,然后进行敏化-活化处理;再用酒精或丙酮清洗后,用去离子水洗净干燥;盐浴镀钨是在真空炉内进行。该法可有效地在金刚石颗粒表面镀上一层致密且均匀的镀层,物相主要由WC和W组成,过程中不会产生有毒害的物质;工艺简单,成本低。

申请号:2013103244145

名 称:一种金刚石线锯及其快速生产方法

摘 要:本发明公开了一种金刚石线锯及其快速生产方法。所述金刚石磨粒利用化学镀在表面包裹镍层,并通过电镀镍层固定于有预镀镍层的镀铜琴钢丝基体上,加厚镍层使磨粒固结更牢固。所述金刚石线锯的快速生产方法包括以下步骤:1、去除金刚石磨粒表面油脂及氧化物,并对其敏化、活化和化学镀镍;2、去除金属基体表面油脂及氧化物,预镀镍层作为缓冲层;3、金刚石线锯的复合电镀、加厚电镀及热处理。本发明对金刚石磨粒进行化学镀镍实现导电化,能使磨粒在电场作用下有序运动,并实现化学固结;此外,在电镀过程中引入强力搅拌,实现高电流密度电镀,为金刚石线锯工业化生产提供了一种高效、快速的方法。

申请号:201210133699X

名 称:一种金刚石纤维及其制备方法和用途

摘 要:本发明公开了一种金刚石纤维的制备方法及其用途,所述方法包括如下步骤:a)将镀Ti金刚石和Cu -10Sn-5Ti钎料粉末按体积比1∶1～1∶1.2混合均匀后,与石蜡基粘结剂一起混炼制备喂料;b)在注射成型机上将步骤a)制备的喂料注射成纤维状试件,并将纤维状试件切断为长短均一的纤维;c)对金刚石纤维进行脱脂处理以脱除其中的粘结剂;d)对脱脂后的金刚石纤维进行真空钎焊烧结。本发明制备的金刚石纤维金刚石把持强度大,不易脱落,可提高金刚石的利用率,同时由于金刚石纤维具有一定的长径比和宏观尺寸,能实现人为的有序排布,可进一步用于砂轮的制备中。

申请号:2012101336881

名 称:一种金刚石纤维砂轮制备方法及节块模具

摘 要:本发明公开了一种金刚石纤维砂轮的制备方法及节块模具,金刚石纤维砂轮的制备方法包括如下步骤:1.制备砂轮节块:将条状金刚石纤维匀整固定在已设计的节块模具周向,金刚石纤维的一端朝向节块模具的中心,呈辐射状排布,然后将胎体材料加入节块模具中进行热压成型制备成砂轮节块;2.砂轮节块整体热压成型:将多个砂轮节块与砂轮基体材料一起热压成型得到金刚石纤维砂轮。本方法中使用的节块模具周向排列有多列小孔。采用本发明方法制备的金刚石砂轮使用寿命长,金刚石不易脱落,容屑空间和散热能力得到提高,能有效避免或降低工件的热损伤。

申请号:2012101179927

名 称:使金刚石绳锯用于大截面地下岩石工程的方法

摘 要:一种绳锯机和孔内锚固导向器用于地下半圆弧形大截面岩石工程的方法。包括以下步骤:从设计的半弧形洞室的顶部到底部,分为若干台,每台分为若干块;从洞口向洞里纵深方向分为若干段。用绳锯机和孔内锚固导向器在W(一)台的中间位置块切进一段,然后再向两边锯切,完成W(一)台段的切割;用同样的方式再向里锯切一段W(二)台段;再用同样的方法切割下一台A(一)台段。按此方式由外向里,由上到下阶梯式向纵深推进,可完成整个岩石切割工程。

申请号:2011800568372

名 称:具有优化的材料组成的多晶金刚石结构

摘 要:包括金刚石主体的金刚石结合结构,该金刚石主体包括晶粒间结合的金刚石和间隙区。所述主体具有工作面和分界面,并可以结合至金属基底。所述主体具有约大于1.5%的梯度金刚石体积,其中在该分界面处的金刚石含量小于94%,并朝向工作面增加。所述主体可以包括基本不含有催化剂材料的区域,否则该催化剂材料分布在所述主体内,并存在梯度含量。所述主体内可包括附加材料,该附加材料存在变化的量。所述主体可通过例如6200MPa至10000MPa的高压HPHT工艺来形成,以产生烧结主体,该主体具有特有的金刚石体积分数与平均晶粒尺寸之间的关系,区别于传统压力HPHT工艺形成的金刚石结合结构中金刚石体积分数与平均晶粒尺寸之间的关系。

申请号:2013102769786

名 称:一种自锐性树脂金刚石合成工艺

摘 要:本发明公开了一种自锐性树脂金刚石合成工艺,包括以下主要步骤:将200-350目的石墨粉与镍基合金触媒粉末按重量比7∶3～6的比例充分混合。将混合料置入三维混料机内混合10～12小时,等静压后粉碎至50目以细,在真空炉中做800～900℃下的真空除氧60～70分钟,自然冷却至室温,得到混合物料。将混合物料装填至模具内,利用四柱压机压制成柱状合成棒,合成棒尺寸为φ34×33mm,合成棒密度2.1～2.7g/ cm3。将合成棒与叶腊石、导电钢圈、导电管和导电片和保温管、保温片等组装成金刚石合成块,然后将金刚石合成块放入六面顶压机合成,实际合成压力9.5～11GPa,实际合成温度1450℃～1550℃。实际合成温度和合成压力分别采用控制功率曲线和控制压力曲线保证。本发明用于一种自锐性树脂金刚石合成工艺技术。

申请号:2013103107970

名 称:一种金刚石切割片及其制备方法

摘 要:本发明公开了一种金刚石切片及其制备方法,由金属基胎和金刚石颗粒组成,该金刚石切割片中金刚石浓度为16%～28%,粒径为12～45微米;按质量比,金属基胎的组成为:纳米铜粉45%～67%、纳米锡粉15%～45%、银粉5%～16%、钴粉2%～15%、镍粉1%～8%、碳化硅粉10%～15%。上述金刚石切割片通过混料-成型-烧结-加工-研磨的过程制备得到;具有高强度和硬度、低烧结温度并且解决了现有技术中由于传热不良造成的切偏问题,使用寿命长,符合半导体行业对切割片要求厚度薄、强度高的问题;制备方法简单,原料来源广泛,适于工业化生产。

申请号:2013102546241

名 称:金刚石表面双阴极等离子沉积纳米涂层的装备与工艺

摘 要:本发明公开了一种双阴极等离子溅射沉积手段在金刚石表面制备纳米涂层的装备以及其制备工艺。该装备包括真空室,双阴极结构,靶材装置、料盘、震荡器,进气口和出气口;双阴极结构包括两个阳极和两个阴极,其中一个阴极连接靶材装置,另一个阴极连接料盘,采用双阴极等离子溅射沉积手段,通过调节靶材和料盘电压以及靶材和料盘中金刚石的距离,控制沉积时间和温度,使靶材金属在金刚石表面形成涂层。本发明通过双阴极等离子溅射沉积手段,所制备的涂层和金刚石有良好的结合力。

申请号:2013102769790

名 称:一种粉末合成金刚石后电解提取触媒中金属的回收方法

摘 要:本发明公开了一种粉末合成金刚石后电解提取触媒中金属的回收方法,包括以下步骤;a、将碎后的金刚石合成棒粉末装入阳极袋中,同时将阳极板也放入阳极袋中,放入电解槽里;b、电解槽里注入水,以阳极袋完全浸入水中为准,然后加入导电盐,按所加水总量比为3～10%加入缓冲剂,制配成电解液;c、将制配好的电解液进行循环加热至51℃～65℃,保持该温度3～5小时后将阴极板放入配好的电解液中,封闭电解槽,通电,通电后使金属离子沉积于阴极板上实现电解回收,阴极电流密度控制在1～8A/am2,通电过程中电解液的温度始终要保持51℃～65℃之间。本发明适用于一种粉末合成金刚石后电解提取触媒中贵重金属的回收方法。

申请号:2013102800505

名 称:一种提高电化学法合成硬碳膜中金刚石含量的方法

摘 要:一种提高电化学法合成硬碳膜中金刚石含量的方法,属于先进材料制备的技术领域,涉及到液相电化学沉积类金刚石薄膜。其特征是在反应液中通入氧化剂臭氧气体,由臭氧分解的大量活性氧原子对伴生石墨相有强的刻蚀作用,从而提高薄膜中金刚石相的相对含量。本发明的效果和益处是:活性氧原子有效地抑制了石墨相的生长,使沉积薄膜中的金刚石相对量提高;通入臭氧气体对反应液起搅拌作用,可调节反应温度,提高沉积薄膜的均匀性。

申请号:2011800663377

名 称:控制合成金刚石材料的掺杂

摘 要:一种制造合成CVD金刚石材料的方法,所述方法包括:设置微波等离子体反应器,所述微波等离子体反应器包括:等离子体腔;一个或多个基底,所述一个或多个基底设置在所述等离子体腔中,在使用时提供所述合成CVD金刚石材料在其上沉积的生长表面区域;微波联接结构,所述微波联接结构用于将微波从微波发生器进给到所述等离子体腔内;气体流动系统,所述气体流动系统用于将工艺气体进给到所述等离子体腔内和将所述工艺气体从所述等离子体腔中移除;将工艺气体注入到所述等离子体腔内;通过所述微波联接结构将微波从所述微波发生器进给到所述等离子体腔内以在所述生长表面区域上形成等离子体;以及在所述生长表面区域上生长合成CVD金刚石材料,其中,所述工艺气体包括从硼、硅、硫、磷、锂和铍中的一种或多种选取的呈气体形式的以等于或大于0.01ppm的浓度存在的至少一种掺杂剂和/或以等于或大于0.3ppm的浓度存在的氮,其中,所述气体流动系统包括气体入口,所述气体入口包括与所述生长表面区域相对设置且配置为将工艺气体朝向所述生长表面区域注入的一个或多个气体入口喷嘴,以及其中,所述工艺气体以等于或大于500标准cm3/min的总气体流速朝向所述生长表面区域注入,和/或其中所述工艺气体以范围为从1至100的雷诺数通过所述气体入口喷嘴或每个气体入口喷嘴注入到所述等离子体腔内。

申请号:2013102566546

名 称:表面沉积有WC/W复合涂层的金刚石颗粒的制备方法

摘 要:本发明公开了一种表面沉积有WC/W复合涂层的金刚石颗粒的制备方法。通过双阴极等离子溅射沉积方法实现了一次处理,在金刚石颗粒表面合成WC/W纳米复合涂层,涂层中WC是双阴极等离子溅射沉积过程中W与金刚石颗粒表面发生界面原位反应形成。本发明明显改善了金刚石颗粒与金属粘结剂间的结合强度和把持力以及金刚石颗粒的抗压强度。此外,沉积在金刚石表面的WC/W纳米复合涂层对金刚石颗粒具有保护作用,避免金刚石在高温烧结和高温磨削过程中发生氧化和石墨化。本发明的WC/W纳米复合涂层主要适用于制造以W-Co类硬质合金为基的金刚石工具,能使金刚石获得较高的出刃,提高磨具的磨削锋利度和加工效率,明显延长磨具的使用寿命。