[发明专利]一种金刚石粉末及其制备方法

说明书

本发明公开了一种金刚石粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将金刚石粉、十六烷基三甲基溴化铵溶液、强碱溶液和溶剂混合后干燥，得到金刚石粉末。本发明提供的用于聚晶金刚石复合片的金刚石粉末及其制备方法，将金刚石粉与特定浓度的强碱溶液进行碱处理，然后将上述经碱处理的金刚石粉在十六烷基三甲基溴化铵的醇溶液中，进行反应，最后得到金刚石粉末，即改性的金刚石粉。本发明的制备方法提高了不同粒度的金刚石粉的混合时的均匀度，粒度分布均匀，降低了金刚石粉混合过程中的团聚现象，进而提高了聚晶金刚石复合片质量稳定性和综合性能。

技术领域

本发明属于超硬材料聚晶金刚石复合片生产技术领域，尤其涉及一种金刚石粉末及其制备方法。

背景技术

超硬材料主要是指金刚石，它是目前已知的世界上最硬的物质，其硬度都远高于如刚玉、碳化硅以及刀具材料硬质合金、高速钢等硬质工具等材料的硬度。因此，超硬材料适于用来制造加工其它材料的工具，尤其是在加工硬质材料方面，具有无可比拟的优越性，占有不可替代的重要地位。因而超硬材料在工业上获得了广泛应用。但是金刚石数量稀少、价格昂贵，远远不能满足经济发展的需要，因此，研究人员利用高压合成技术合成了聚晶金刚石(PCD)，使金刚石的应用范围扩展到勘探、航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。随着金刚石应用的进一步拓展，与其相关的复合材料引起了研究者的广泛兴趣，聚晶金刚石复合片就是其中之一。

聚晶金刚石复合片是在高温高压下由许多细晶粒金刚石和硬质合金基底在超高压高温烧结条件下复合而成的超硬复合材料，由于聚晶金刚石的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体，其硬度及耐磨性虽低于单晶金刚石，但烧结体表现为各向同性，因此不会像天然金刚石那样沿单一解理面裂开，经常作为加工工具主要用于石油、冶金、地质钻头、扩孔器等，具有导热性好、冲击韧性高、耐磨性好、硬度高、及自锐性好的特点，特别是具有高的抗冲击韧性，其钻进速度和时效均为天然金刚石的许多倍，而且钻进过程中还可以有效的保持孔径。同时还可以用来切削非铁金属及其合金、硬质合金以及非金属材料，切削速度为硬质合金刀具的上百倍，耐用度为硬质合金的上千倍。因而被广泛应用于石油钻井，地质勘探及复合材料的精密及半精密的连续或断续切削加工等机械加工领域。此外，随着科学技术的发展，其还成为了航天、通讯等高科技领域重要的材料。

随着聚晶金刚石复合片在各个领域内的广泛应用，各行业对其的质量的稳定性和性能也提出了更高的要求。然后现有技术中，聚晶金刚石复合片的合成一般采用不同粒径尺寸的金刚石微粉和少量粘结剂，与硬质合金组合烧结而成，但是合成的聚晶金刚石复合片质量不一致，综合性能不稳定，复合片使用效率不高。

因而，如何能够找到一种更好的制备方法，使得聚晶金刚石复合片具有较稳定的质量和更高的综合性能，一直是领域内生产厂家亟待解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种金刚石粉末及其制备方法，本发明提供的金刚石粉末，提高了金刚石粉末的混合均匀度，粒度分布均匀，降低了金刚石粉末混合过程中的团聚现象，进而提高了聚晶金刚石复合片质量稳定性和综合性能。

本发明公开了一种用于聚晶金刚石复合片的金刚石粉末，其特征在于，由以下原料制备得到：

优选的，所述金刚石粉末的粒度分布为2～22μm。

优选的，所述强碱包括氢氧化钠和/或氢氧化钾。

优选的，所述溶剂为乙醇、甲醇、乙二醇和丙酮中的一种或多种。

本发明提供了一种金刚石粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)将金刚石粉、十六烷基三甲基溴化铵溶液、强碱溶液和溶剂混合后干燥，得到金刚石粉末。

优选的，所述步骤A)具体为：

A1)将金刚石粉和强碱溶液进行混合后，得到碱处理的金刚石粉；