[发明专利]一种表面具有裂纹的类多晶钻石粉及其制备方法

说明书

本发明提出了一种表面具有裂纹的类多晶钻石粉及其制备方法，所述类多晶钻石粉是将磨料与球混合物混合后通过球磨粉碎、高温烧结和纯化处理制成。本发明通过球与磨料之间碰撞使磨料仅在表面形成为微裂纹而不破碎；利用氧化剂的氧化作用产生氧化物，一部分和磨粉表面紧密接触，另一部分渗进产生的缝隙内，使磨粉内部和外部都可产生丰富切削刃。

技术领域

本发明涉及超硬磨料领域，尤其涉及一种表面具有裂纹的类多晶钻石粉及其制备方法。

背景技术

近几年以来，作为“工业牙齿”的人造金刚石微粉在半导体芯片、光伏太阳硅片、手机、平板电脑等行业得到了广泛应用。而且，随着科技的不断进步，多种难加工硬脆材料的应用，对研磨抛光的加工提出了越来越高的要求。传统的单晶金刚石，具有各向异性，脆性大，切削刃少且大，易产生划伤，已经不能满足加工要求；多晶金刚石，体具有各向同性，颗粒韧性大，切削刃多且小，自锐性好，加工效率高，但因其工艺特殊性，生产粒径较小且产能低，限制了其更广泛的应用。

本发明内容

针对上述的技术问题，本发明提出了一种表面具有裂纹的类多晶钻石粉及其制备方法，通过加入铁球产生碰撞，同时利用双氧水的氧化作用，使得钻石粉表面有丰富切削刃，内部及表面含裂纹结构。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种表面具有裂纹的类多晶钻石粉及其制备方法，所述类多晶钻石粉是将磨料与球混合物混合后通过球磨粉碎、高温烧结和纯化处理制成。

一种如上述任一项所述的表面具有裂纹的类多晶钻石粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将铁球并氧化锆球按照比例混合，得球混合物；

S2. 选单晶金刚石微粉作为磨料，并将磨料和球混合物混合装入球磨罐内；

S3.在步骤S2的球磨罐内加入氧化剂；

S4.打开球磨罐开关进行混合和破碎，得A混合物；

S5.将A混合物倒出，低温烘干后，装入高温炉，抽至真空，进行高温烧结处理，得B混合物；

S6. 将B混合物纯化处理后即可。

优选地，所述步骤S1中的球混合物包括直径为0.2~25mm的铁球和0.1~5mm的氧化锆球。

优选地，所述步骤S1中的球混合物是由铁球和氧化锆球按照质量分数83.3%~92.8%：7.1%~16.7%的比例混合而成。

优选地，所述步骤S2中的磨料为3 ~120μm粒度的单晶金刚石微粉。

优选地，所述步骤S2中的磨料与球混合物按照质量分数12.5%~30.7%的比例混合。

优选地，所述步骤S4中的球磨罐内球磨粉碎的转速为20~80r/min，破碎整形时间为10~180min。

优选地，所述步骤S5中的烧结温度800~1100℃，保温2-4h。

优选地，所述步骤S3中的氧化剂为双氧水。

本发明的有益效果：

1.本发明利用铁球与金刚石之间碰撞，可产生以下作用：控制碰撞时间可以对金刚石进行微破碎，仅在金刚石表面形成为微裂纹而不破碎；碰撞过程中可以产生的铁屑，同时利用双氧水的氧化作用，将铁球表面产生的含铁氧化物，一部分和金刚石表面紧密接触，另一部分渗进产生的缝隙内，金刚石内部和外部都可产生丰富切削刃；

2.研磨抛光过程中，外层颗粒脱落后，内层颗粒仍然可以丰富的切削刃，可使研磨时间更加持久；