[发明专利]一种纳米结合剂、由该结合剂制成的金刚石复合截齿以及复合截齿的制备方法

权利要求书

1.一种纳米结合剂，其特征在于，该结合剂由下述重量百分含量的原料组成：Co粉 95～99%、TiC粉0.5～3%、Si粉0.5～2%。

2.如权利要求1所述的纳米结合剂，其特征在于，所述TiC粉与Si粉的粒径为35～40nm，所述Co粉的粒径为18～22nm。

3.一种由权利要求1所述纳米结合剂制成的金刚石复合截齿，所述复合截齿包括硬质合金球齿基体以及依次设置在基体上的第2过渡层、第1过渡层和金刚石聚晶层，其特征在于，所述金刚石聚晶层的原料组成为：金刚石粉93～97 wt%和纳米结合剂3～7wt%。

4.如权利要求3所述的金刚石复合截齿，其特征在于，各层的重量百分比为：金刚石聚晶层55～65%、第1过渡层15～20%和第2过渡层20～25%。

5.如权利要求4所述的金刚石复合截齿，其特征在于，所述第1过渡层的原料组成为：金刚石粉55～65wt%、碳化钨粉30～35wt%、纳米结合剂5～10wt%。

6.如权利要求4所述的金刚石复合截齿，其特征在于，所述该第2过渡层的原料组成为：金刚石粉25～35wt%、碳化钨粉55～60wt%、纳米结合剂10～15wt%。

7.如权利要求3-6任一所述的金刚石复合截齿，其特征在于，所述硬质合金球齿基体的原料组成为：碳化钨粉86.5～87.5wt%、钴粉12.5～13.5wt%。

8.如权利要求3-6任一所述金刚石复合截齿的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）组装：将金刚石聚晶层、第1过渡层、第2过渡层的原料分别混匀，然后依次铺入球形钼杯中，放入硬质合金球齿基体，扣上钼杯盖，形成复合体组件；

2）预压：把复合体组件放入钢制预压模内，置于液压机上压制，压力10MPa；

3）真空处理：预压后将复合体组件置于真空烧结炉中，在≤3×10^-4Pa的真空条件下于600～750℃保温处理1.5～3小时；

4）高温高压烧结：将真空处理过的复合体组件置于合成组装块内，用六面顶压机在温度为1400～1500℃、压力为6～7GPa的条件下合成15～35min。

9.如权利要求7所述金刚石复合截齿的制备方法，其特征在于，利用行星式球磨机对金刚石聚晶层、第1过渡层、第2过渡层的原料进行混匀，操作时物料与磨球的重量比为1∶1.5～3，同时向球磨罐中充入液氮，物料和磨球总体积与液氮的体积比为1∶1；行星式球磨机参数：公转40～60 r/min，自转70～100 r/min，球磨时间5～20小时。

10.如权利要求8所述金刚石复合截齿的制备方法，其特征在于，混料前先将所述纳米结合剂置于氢气还原炉中在600～750℃下还原处理1.5～3h；混料前对所述金刚石份进行净化处理：将金刚石粉先用25～45%的氢氧化钠水溶液煮沸5～10min，用蒸馏水洗涤至中性后再用王水煮沸5～10min，蒸馏水洗涤至中性。