[发明专利]一种金刚石复合片脱钴装置及其脱钴方法

说明书

本发明公开了一种金刚石复合片脱钴装置，包括支架、脱钴试剂储存桶和脱钴反应桶，脱钴试剂储存桶的底端口与脱钴反应桶上端口通过中间阀门连接，脱钴试剂储存桶的上端口设有储存桶底盖，脱钴试剂储存桶的底端壁设有脱钴试剂入口和脱钴试剂出口，脱钴反应桶侧壁设置有脱钴孔，脱钴反应桶上端设置去离子水入口和去离子水出口，脱钴反应桶内部设置耐腐蚀衬块，脱钴反应桶底部设置有加热管和反应桶底盖，反应桶底盖设置有加热液入口和加热液出口。本发明的有益效果是：该金刚石复合片脱钴装置，操作安全高效，提升脱钴效率，同时防止污染环境和人身伤害，适用于企业生产。

技术领域

本发明涉及材料脱钴技术领域，具体为一种金刚石复合片脱钴装置及其脱钴方法。

背景技术

PDC常用的烧结助剂为钴，在高温高压烧结过程中，钴促使大量金刚石-金刚石晶粒直接成键(D-D键)，使PDC具有较高的强度和耐磨性。PDC多在高温、高应力条件下工作，由于钴与金刚石的热膨胀系数差别很大，在工作过程中容易造成金刚石层内金刚石晶粒脱落，因此会降低PDC的使用性能。另外，当温度高于700℃时，金属钴会催化金刚石向石墨发生逆转变，使PDC的硬度和耐磨性急剧下降。因此，除去PDC金刚石层中的钴，可大幅提高PDC的热稳定性能。

基于以上情况，PDC进行脱钴处理很有必要。但目前主要存在的“卡脖子”问题：1)PDC脱钴效率较低，造成产品供货周期较长，成本较高，影响订单交期；2)针对不同PDC产品，钴脱除率不一致，钴脱除率较低的PDC产品，其热稳定性能相对差，出现较高比例的低端PDC产品；3)无法满足较高脱钴深度PDC产品的客户要求。经过初期实验发现，随着脱钴时间的延长，脱钴深度增加，但速度逐渐减小。

之前的PDC脱钴技术一般采用腐蚀性强酸或几种强酸的混合溶液作为脱钴试剂，利用强酸试剂的强腐蚀性来达到脱钴的效果，但是其脱钴效率一般，且易腐蚀基体部位。同时，部分强酸试剂，如硝酸、氢氟酸的使用具有较高的危险性、且对环境造成污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金刚石复合片脱钴装置及其脱钴方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金刚石复合片脱钴装置，包括支架、脱钴试剂储存桶和脱钴反应桶，所述脱钴试剂储存桶的底端口与所述脱钴反应桶上端口通过中间阀门连接，所述脱钴试剂储存桶的上端口设有储存桶底盖，所述脱钴试剂储存桶的底端壁设有脱钴试剂入口和脱钴试剂出口，所述脱钴反应桶侧壁设置有脱钴孔，所述脱钴反应桶上端设置去离子水入口和去离子水出口，所述脱钴反应桶内部设置耐腐蚀衬块，所述脱钴反应桶底部设置有加热管和反应桶底盖，所述反应桶底盖设置有加热液入口和加热液出口。

优选的，所述脱钴孔内设有金刚石复合片保护工装，所述金刚石复合片保护工装靠近所述脱钴反应桶的一端设有金刚石复合片，所述金刚石复合片保护工装远离所述脱钴反应桶的一端设有排气孔。

优选的，所述脱钴孔的数量为若干个，若干个所述脱钴孔在所述脱钴反应桶的侧壁均匀分布。

优选的，所述的外围设有环形套筒，所述环形套筒脱钴反应桶一体成型，所述环形套通与所述复合片保护工装螺纹连接。

优选的，所述脱钴孔与所述金刚石复合片保护工装之间设有密封垫。

优选的，所述支撑架中间设有轴承，所述支撑架通过轴承与墙壁或者固定支撑架相连。

优选的，所述加热管设于所述脱钴反应桶内腔底端，所述加热管为环状设置，数量为一圈至多圈。

优选的，所述脱钴试剂储存桶和脱钴反应桶的内腔壁面均设有耐高温、耐腐蚀涂层，所述脱钴试剂储存桶和脱钴反应桶的形状包括但不限于圆形桶、方形桶。

一种金刚石复合片脱钴装置的金刚石复合片脱钴方法，包括如下步骤：

S1、关闭中间阀门，关闭脱钴试剂入口、脱钴试剂出口、去离子水入口和去离子水出口的阀门；