[发明专利]一种纳米孪晶金刚石磨粒及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳米孪晶金刚石磨粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）采用机械撞击破碎法将清洗后的纳米孪晶金刚石合成柱分成若干块无规则形状的纳米孪晶金刚石碎料；

（2）将纳米孪晶金刚石碎料放入压制模具内，进行三维压制自破碎；

（3）重复步骤（2）中三维压制自破碎的过程，直至纳米孪晶金刚石磨粒中磨粒尺寸半数以上达到要求；

（4）将步骤（3）中得到的纳米孪晶金刚石磨粒放入气体离心分级设备内，对纳米孪晶金刚石磨粒粒径进行精确分级，制得磨粒尺寸符合要求的纳米孪晶金刚石磨粒。

2.根据权利要求1所述纳米孪晶金刚石磨粒的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的清洗为超声清洗。

3.根据权利要求1所述纳米孪晶金刚石磨粒的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中纳米孪晶金刚石合成柱的硬度大于100GPa，密度大于3.50g/cm³，断裂韧性大于5MPa.M^0.5。

4.根据权利要求1-3任意一项所述纳米孪晶金刚石磨粒的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中三维压制自破碎的过程中加压压力为0.1-10Gpa，加压速度0.05-2Gpa/min。

5.根据权利要求4所述纳米孪晶金刚石磨粒的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中三维压制自破碎的方式为六面顶高压、两面顶高压、气体等静压、液体等静压和高压液压其中任意一种。

6.根据权利要求5所述纳米孪晶金刚石磨粒的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中要求的磨粒尺寸为0.005-0.1mm。

7.根据权利要求6所述纳米孪晶金刚石磨粒的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）精确分级的过程中，气体离心分级设备内的气体介质为氩氮氢混合气介质，氩氮氢混合气中氩气、氮气和氢气的体积混合比为（4-8）：（1-7）：（1-6）。

8.根据权利要求7所述纳米孪晶金刚石磨粒的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）气体离心分级设备中变频调节分级轮的转速为200-5000rpm。

9.一种纳米孪晶金刚石磨粒，其特征在于，由权利要求1-3、5-8任意一项所述的方法制得，所述纳米孪晶金刚石磨粒的尺寸为0.005-0.1mm，纳米孪晶金刚石磨粒硬度大于100GPa。

10.权利要求9所述纳米孪晶金刚石磨粒在砂轮制备中的应用。