[发明专利]聚晶金刚石复合片及其制备方法

权利要求书

1.一种聚晶金刚石复合片的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、提供金刚石微粉和金属催化剂，采用高温高压法在硬质合金基体的上表面合成聚晶金刚石层前驱体，形成聚晶金刚石复合片粗品，其中，所述聚晶金刚石层前驱体包括由金刚石构成的金刚石相和弥散分布在所述金刚石相中的金属催化剂相；

步骤二、采用耐蚀材料在所述聚晶金刚石复合片粗品的硬质合金基体的表面形成一层基体耐蚀层；

步骤三、对所述聚晶金刚石层前驱体的上表面进行酸洗，以去除所述聚晶金刚石层前驱体上表面中的金属催化剂相，形成纯聚晶金刚石层；

步骤四、移除所述基体耐蚀层，得到聚晶金刚石复合片成品。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤二包括：先将所述耐蚀材料形成在整个所述聚晶金刚石复合片粗品的表面上，再去除形成在所述聚晶金刚石层表面的所述耐蚀材料，得到所述基体耐蚀层。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤二包括：将所述聚晶金刚石复合片粗品中的所述硬质合金基体完全浸入所述耐蚀材料中，所述聚晶金刚石层伸出所述耐蚀材料的表面；然后从所述耐蚀材料中取出所述聚晶金刚石复合片粗品，所述耐蚀材料在所述硬质合金基体的表面形成所述基体耐蚀层。

4.根据权利要求1或2或3所述的制备方法，其特征在于，所述耐蚀材料为液态的所述基体耐蚀层或所述基体耐蚀层的合成原料，所述基体耐蚀层为环氧树脂、聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯树脂、聚丙烯酰胺或橡胶。

5.根据权利要求1或2或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤三包括：采用煮沸后的酸溶液淋洗所述聚晶金刚石层前驱体，在所述聚晶金刚石层前驱体的上表面形成所述纯聚晶金刚石层，得到所述聚晶金刚石层；冲洗去除所述纯聚晶金刚石层中残留的酸性溶液。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述酸溶液为硝酸溶液、氢氟酸溶液、盐酸溶液、或者其任意组合的混合酸液。

7.根据权利要求1或2或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤四包括：采用机械物理方法除去所述基体耐蚀层。

8. 根据权利要求1或2或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤一包括：球磨混合所述金刚石微粉和所述金属催化剂，形成混合料；提供多个金属杯，将所述混合料置于至少一个所述金属杯中并将所述硬质合金基体置于所述金属杯中的混合料的上方，然后组装多个所述金属杯，形成组装块；将所述组装块置于真空度≤0.1 Pa、温度450～700℃的真空炉中热处理2～10 h，得到热处理组装块；将所述热处理组装块置于传压介质中，在烧结压力为5.2～5.8 GPa，烧结温度为1350～1500℃时，保温3～30 min，在所述硬质合金基体的上表面合成所述聚晶金刚石层前驱体，制得所述聚晶金刚石复合片粗品。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述金刚石微粉为单一粒度金刚石单晶或者多种粒度的金刚石单晶复配物，选定所述金刚石微粉的一种粒度，然后金刚石微粉的其余粒度尺寸差按照颗粒级配在1.5～5倍范围内选择，粒度极值不超过0.5～40 μm；所述金属催化剂的粒径为0.1～20 μm。