[发明专利]一种中空结构的超硬材料聚晶多层复合片及其制备方法

权利要求书

1.一种中空结构的超硬材料聚晶多层复合片的制备方法，包括以下步骤：

1)根据所要制备的超硬材料聚晶复合片的聚晶层的配方称取超硬磨料和粘结剂，混合均匀后先置于氢气气氛中还原，然后再置于真空条件下进行高温净化，冷却，得到聚晶层混合粉料，备用；

2)选取高度相同、口径不同的大、小两个金属杯，将小金属杯置于大金属杯中且两者同心放置，然后将两个金属杯的底部焊接固定，得到焊接后的金属杯；所述焊接后的金属杯具有内层结构和外层结构，其中内层结构对应于小金属杯，外层结构对应于大金属杯，内、外层结构轴线相重合，内层结构和外层结构构成环形；

3)获得与前述聚晶层混合粉料相匹配且形状与焊接后的金属杯所呈现的环形相匹配的硬质合金基体；

4)向焊接后的金属杯的内层结构中填充氯化钠，装满后盖紧盖子；然后取聚晶层混合粉料置于焊接后的金属杯的外层结构中，铺平、压实，再放入硬质合金基体，压实；重复放入聚晶层混合粉料，铺平、压实后再放入硬质合金基体并压实的操作，直至外层结构填满；

5)将装满物料的金属杯置于氢气气氛中还原，然后再置于真空条件下进行高温净化，冷却后取出，在外层结构上加盖盖紧；

6)将加盖后的金属杯置于保温传压介质中，进行高温高压合成，在完成高温高压合成后，从保温传压介质中取出金属杯，磨去金属杯的外层结构露出交替的聚晶层与硬质合金基体层，之后在内层结构的杯盖上打孔，用水冲洗除去内层结构内的氯化钠，再除去内层结构，即得到中空结构的超硬材料聚晶多层复合片。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的超硬磨料为选自立方氮化硼、金刚石和二硼化钛中的一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的粘结剂为选自铁、钴和镍中的一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述还原在450-900℃的条件下进行，还原的时间为1-3h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述高温净化是在真空度为10^-2-10^-4Pa、温度为600-1200℃的条件下进行，脱氢时间为1-3h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述高温高压合成的工艺条件为：压力为4.5-5.5GPa，温度为1400-1750℃，时间为150-800s。

7.权利要求1-6中任一项方法制得的中空结构的超硬材料聚晶多层复合片。