[发明专利]金属网强化型PDC复合片

说明书

技术领域

本发明主要涉及到石油、地质勘探、工程施工、煤矿及矿山开采设备领域，特指一种适用于采煤机、掘进机等设备的高耐磨金刚石复合片。

背景技术

在采煤机、掘进机等设备中，金刚石复合片被广泛使用。但现有的金刚石复合片，其抗冲击韧性和耐磨性往往无法达到硬地层的要求，即在使用过程中会出现：复合层整体脱落或者崩掉一大块现象，这就严重影响了钻头的使用寿命和效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、制备方便、可提高金刚石聚晶层强度、加长磨耗的时间、提高抗冲击强度的金属网强化型PDC复合片。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种金属网强化型PDC复合片，包括硬质合金基体和金刚石聚晶层，所述金刚石聚晶层连接于硬质合金基体上，所述金刚石聚晶层包括金刚石混料以及嵌设于金刚石混料中的一片以上的金属网。

作为本发明的进一步改进：

所述金刚石混料中布置两个以上的金属网，所述两个以上的金属网分别沿着不同方向布置。

所述金刚石混料中布置两个以上的金属网，并以一层金刚石混料、一个金属网、一层金刚石混料、一个金属网的方式依次设置。

所述金属网夹设于金刚石混料中并通过烧结以形成金刚石聚晶层。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的金属网强化型PDC复合片，结构简单紧凑、成本低廉、制备方便，通过在金刚石混料中加入金属网，利用金属网与金刚石混料之间的配合，进而提高金刚石聚晶层的强度；该金刚石复合片不仅能加长磨耗的时间，还大大提高了复合片整体的抗冲击强度，延长了复合片的使用寿命和抗冲击强度，降低了客户的使用成本和经济效益。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是实施例1中金属网的结构示意图。

图3是本发明实施例2的结构示意图。

图4是实施例2中金属网的结构示意图。

图例说明：

1、硬质合金基体；2、金刚石聚晶层；3、金属网。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1和图2所示，本发明的金属网强化型PDC复合片，它包括硬质合金基体1和金刚石聚晶层2，金刚石聚晶层2连接于硬质合金基体1上；本实例中硬质合金基体1为锥球形柱齿，头部呈锥球状，金刚石聚晶层2连接于硬质合金基体1上形成与之匹配的形状。另在图3和图4所示的实施例2中，硬质合金基体1的一个面为平面状，金刚石聚晶层2连接于硬质合金基体1上也形成与之匹配的形状。本发明中，金刚石聚晶层2包括金刚石混料以及嵌设于金刚石混料中的一片以上的金属网3，即金属网3夹设于金刚石混料中并在高温、高压环境下通过烧结以形成金刚石聚晶层2。通过在金刚石混料中加入金属网3，利用金属网3与金刚石混料之间的配合，可以提高金刚石聚晶层2的强度，类比于钢筋混泥土可知，这种结构将会大大提高复合片整体的抗冲击强度。

在具体应用实例中，制备上述结构的金属网强化型PDC复合片时，具体流程为：

（1）、先将金刚石与黏结剂按一定比例混合、搅拌形成金刚石混料；对硬质合金的表面进行处理，去油、去除表面氧化层后形成硬质合金基体1；对合成所需的金属杯与金属网3经过处理，达到除油、除杂的目的后，先称入一半的金刚石混料倒入金属杯中，再把金属网3放入混料之上，之后再称入另一半的混料倒入金属杯中，再把硬质合金基体1装上。

（2）、对上述步骤（1）中组装好的复合片整体进行预压成型，然后进行真空净化处理。

（3）、接下来将真空净化处理后的预压块放入盐杯中，再装上碳管放入叶腊石块，并在碳管两端与叶腊石之间设置导电钢圈、钛圆等辅材，形成合成块；最后在合成块中导电钢圈两端通入电流，以碳管作为发热体，在合成过程通入电流从而发热，加热时间为100～300秒，腔体的合成压力为3～8 GPa （例如：6GPa），合成温度为1500～1600℃。在合成过程中要保证六个合金顶锤同时从前、后、左、右、上、下六个方向对合成块进行加压，利用常规的六面顶压机即可做到。

可以理解，在其他实施例中，也可以在金刚石混料中布置多个金属网3，可以根据实际需要沿着不同方向设置，以提高所形成硬质合金基体1在多个方向上的抗冲击强度；还可以由上至下以一层金刚石混料、一个金属网3、一层金刚石混料、一个金属网3的方式依次设置，进而提高在实际工作方向上的抗冲击强度。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。