[发明专利]一种镀碳化钛金刚石及其生产工艺

说明书

本发明涉及属于工业金刚石技术领域，具体涉及一种镀碳化钛金刚石生产工艺，其将表面镀钛金刚石在含碳混合气体氛围下进行烧结获得；所述含碳混合气体的各组分体积配比为：CO₂5～15份、H₂5～15份、CH₄25～45份。烧结的具体条件为：于550～750℃保温90～180分钟。本发明镀碳化钛金刚石通过将表面镀钛金刚石在含碳混合气体氛围下进行烧结获得；该镀碳化钛金刚石可以进一步提高金刚石颗粒与基体的结合力提高工具的耐用度，同时其镀层呈惰性也解决了纯金属钛镀层在加工稀土金属等材料时污染被加工材料的不良后果，可应用于高强据切或加工对象对工具成份要求较高的作业。

技术领域

本发明属于超硬材料技术领域，具体涉及一种镀碳化钛金刚石及其生产工艺。

背景技术

工业金刚石颗粒作为超硬磨粒广泛应用于制造各种磨具。

大多数金刚石磨具是用金属结合剂把金刚石颗粒固结在基体上制成。由于金刚石与金属的粘结力很小，大多数工业金刚石颗粒在工具使用时因受磨削力作用而易从基体上脱落。在工业金刚石表面镀覆金属钛镀层，钛以碳化钛键与金刚石结合，表面钛以合金形式与基体金属结合，可以大大减少金刚石颗粒的脱落损失，提高工具基体对金刚石颗粒的把持力，延长磨具的使用寿命，提高加工效率。镀层可以隔离金刚石与工具基体金属，使得对于金刚石有侵蚀作用的铁合金基体得到广泛应用，代替钴等贵金属。镀钛金刚石已在机床工具行业普遍应用。

目前发现，以镀钛金刚石为原料制得的超硬磨料工具在加工稀土金属等材料时，作为镀层的金属钛容易与被加工材料发生固溶作用，污染了被加工材料，从而影响被加工材料的纯度和性能。因此，亟待提供能具有镀钛金刚石功能的非金属钛镀层金刚石，以克服现有技术存在的缺陷。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种镀碳化钛金刚石，进一步提高了镀钛金刚石的高把持力等优良性能，同时解决了纯金属钛镀层在加工稀土金属等材料时污染被加工材料的不良后果。

本发明还提供了上述镀碳化钛金刚石的生产工艺。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种镀碳化钛金刚石生产工艺，它是由金刚石表面镀钛工艺和钛转化为碳化钛工艺组合而成；其中，钛转化为碳化钛工艺是将表面镀钛金刚石在含碳混合气体氛围下进行烧结获得；所述含碳混合气体的各组分体积配比为：CO₂ 5～15份、H₂ 5～15份、CH₄ 25～45份。

进一步的，烧结的具体条件为：于550～750℃保温90～180分钟。进一步优选的，可以是：将装有表面镀钛金刚石的不锈钢桶排列置放在真空烧结室中，将真空烧结室内抽至10^-4Pa的高真空，加热使真空烧结室内温度控制在550～750℃并保温90～180分钟，在保温时向炉内通入含碳混合气体，保温结束后向真空烧结室内充入氩气冷却降温即得镀碳化钛金刚石。

上述的镀碳化钛金刚石生产工艺，金刚石表面镀钛工艺是将金刚石、镀层粉剂和结合剂混合蒸镀而成；其中，所述表面镀钛金刚石经下述步骤制备获得：

1）制备镀层粉剂：按配比分别称取颗粒尺寸不大于300目的TiO₂、MgCl₂和Al粉，混合均匀，制成镀层粉剂，备用；

2）制备粘合剂：按配比分别称取无水乙醇、丁醇和丙三醇，混合均匀，制成粘合剂，备用；

3）制备混合原料：按配比分别称取金刚石和粘合剂，加入容器内搅拌均匀，再按配比倒入镀层粉剂，继续搅拌均匀，制成混合原料，分倒入数个不锈钢桶内并压实备用；