一种金刚石串珠及其制备方法与流程

    技术2025-05-22  4


    本发明涉及金刚石串珠,具体为一种金刚石串珠及其制备方法。


    背景技术:

    1、金刚石串珠制备方法是通过冷压将混合好的金刚石的粉料压成坯体,然后进行热压烧结强化与焊接,这种制备方法存在串珠中金刚石分布不均匀、粉末流动性差、密度偏差大的问题,从而导致金刚石串珠在切割时出现偏磨、大小珠等异常,降低了金刚石串珠的使用寿命。

    2、为了解决上述技术问题经检索发现公开号为cn 116197397 a的一种金刚石串珠及其制备方法,在金刚石的表面喷一层粘接剂,得到第一处理物料;将第一处理物料与胎体粉料充分混合,得到混合粉末;对混合粉末进行烘干处理和筛选处理,得到第二处理物料;对第二处理物料进行冷压处理,得到串珠坯体;将串珠坯体进行烧结处理,得到金刚石串珠。本申请通过在金刚石表面喷粘接剂,使金刚石与胎体粉料混合时,胎体粉料能均匀包裹在金刚石表面,通过对充分混合后的混合粉末进行烘干和筛选,确保筛选后的混合粉末的粒度大小达到要求,将其冷压处理后进行烧结,得到金刚石串珠,使得制备得到的金刚石串珠中,能够实现金刚石的均匀分布,增强金刚石串珠的整体稳定性,提高金刚石串珠的使用寿命。

    3、虽然上述技术方案使用了冷压的方式来解决金刚石串珠的稳定性稳定,但是由于冷压过程中粉末之间的间隙全部依靠压力设备的加压和粘合剂来粘合,而粘合剂包裹在金刚石粉末外围,受到压力的情况下粘合剂很容易从其表面脱落,即使不会从金刚石串珠表面脱落,又因为金刚石串珠内部粉末的间隙也同时收到压力紧密链接,而无法被粘合剂渗入,导致冷压支撑的金刚石串珠只有表面是粘合状态,内部结构只是被压合的固态粉体,一旦外表破裂内部自动瓦解。


    技术实现思路

    1、(一)解决的技术问题

    2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种金刚石串珠及其制备方法,具备压合的金刚石串珠不依靠粘合剂并且粘合更牢固,金刚石粉末之间不会存在空隙阻碍压合等优点,解决了上述技术的问题。

    3、(二)技术方案

    4、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种金刚石串珠,包括以下重量比的配方:

    5、

    6、所述粘合剂为环氧树脂、聚氨酯和酚醛树脂中的一种或两种混合制备而成。

    7、优选的,所述金刚石串珠包括以下重量比的配方:天然金刚石粉末28%、人造金刚石粉末63%、锑2%、钼1%和粘合剂6%,其他成分为不可免除的杂质。

    8、优选的,天然金刚石粉末43%、人造金刚石粉末48%、锑2%、钼2%和粘合剂5%,其他成分为不可免除的杂质。

    9、优选的,天然金刚石粉末38%;人造金刚石粉末54%、锑1.5%、钼1.5%和粘合剂5%,其他成分为不可免除的杂质。

    10、一种金刚石串珠制备方法,所述制备方法用于制备权利要求1所述的精钢石串珠,所述制备方法包括以下步骤:

    11、步骤一、将天然金刚石粉末和人造金刚石粉末按比例混合均匀,得到金刚石原料粉末;

    12、步骤二、制备得到的金刚石粉末与按比例称取的锑和钼再度搅拌,搅拌至锑和钼彻底均匀分散于金刚石粉末中;

    13、步骤三、将步骤二得到的金刚石粉末继续加入粘合剂并搅拌至混合均匀,得到胚料;

    14、步骤四、将胚料放入金刚石串珠的模具中,并在模具充分涂覆防粘涂层以防止粘附;

    15、步骤五、阶段升温消除孔隙:将填充了胚料的模具放入的固化设备中加热,第一阶段将温度升至100℃-200℃持续30s,第二阶段温度升至600℃-800℃持续3-5min,第三阶段温度升至3400℃;

    16、步骤六、对模具施加5gpa-10gpa压力,保压时间为1s-2s将胚料压制为成品金刚石串珠,并在成品金刚石串珠冷却后拿出模具。

    17、优选的,所述步骤一还包括以下详细步骤:

    18、s1.1、将称量好的金刚石粉末放入混合设备,混合设备为旋转式混合机、v型混合机或双锥式混合机中的一种;

    19、s1.2、以30rpm-60rpm的速度和5min-8min的时间将天然金刚石粉末和人造金刚石粉末混合均匀。

    20、优选的,所述步骤二还包括以下详细步骤:

    21、s2.1、启动混合设备对金刚石原料粉末、锑和钼进行混合;

    22、s2.1、混合完毕后观察混合物颜色是否均匀的,没有明显的色块或颜色差异,达标后确认为分散均匀。

    23、优选的,所述步骤三包括以下详细步骤:

    24、s3.1、准备好步骤二中的金刚石粉末、锑和钼混合物,准备好粘合剂,准备一个干燥、清洁的容器和搅拌设备;

    25、s3.2、将粘合剂按照比例加入到步骤二中的金刚石粉末混合物中,启动搅拌设备,将金刚石粉末和粘合剂混合均匀。

    26、优选的,所述步骤五中第一阶段100℃-200℃溶解粘合剂,所述第二阶段600℃-800℃融化锑,液化的锑从胚料中流出将胚料中的天然金刚石粉末和人造金刚石粉末润滑,配合模具施压使胚料进一步紧密,所述第三阶段3400℃融化钼,此时温度接近金刚石粉末熔点,液化的钼起到二次润滑作用将天然金刚石粉末和人造金刚石粉末再次润滑使其空隙彻底消除。

    27、优选的,所述步骤六中金刚石冷却时间为10min。

    28、与现有技术相比,本发明提供了一种金刚石串珠及其制备方法,具备以下有益效果:

    29、1、本发明通过将胚料置于高温和高压环境下,特别是在第三阶段达到的3400℃高温下,金刚石粉末的表面会出现液化的现象,这种液化有助于金刚石粉末之间的表面相互扩散,从而在微观上增加颗粒间的接触面积,提高了金刚石颗粒间的力学连接,不在依赖粘合剂,锑和钼的添加不仅用于改善金刚石的物理性质,还在加热过程中发挥了重要作用,锑在600℃-800℃的阶段首先液化,有助于在胚料中润滑金刚石粉末,使其更紧密地结合,随后的钼的液化进一步润滑金刚石颗粒,有效地填充空隙,从而提高了金刚石串珠的密实度和结合强度,达到了压合的金刚石串珠不依靠粘合剂并且粘合更牢固的有益效果。

    30、2、本发明通过在步骤五中的阶段性升温过程中,金刚石粉末受到高温影响,使得粘合剂在第一阶段(100℃-200℃)溶解,第二阶段(600℃-800℃)融化锑,以及第三阶段(3400℃)融化钼,这些高温条件下的液化作用,有助于金刚石粉末之间的微观表面扩散,填充可能存在的空隙,从而提升了金刚石串珠的密实度,添加的锑和钼在高温下先后液化,这不仅在物理上润滑了金刚石粉末颗粒,使其更容易在压制过程中结合紧密,还能填补任何微小的空隙。这些元素的存在有效地减少了金刚石粉末之间的间隙,确保了在高压处理下的良好压合效果,达到了金刚石粉末之间不会存在空隙阻碍压合的有益效果。



    技术特征:

    1.一种金刚石串珠,其特征在于,包括以下重量比的配方:

    2.根据权利要求1所述的一种金刚石串珠,其特征在于:所述金刚石串珠包括以下重量比的配方:天然金刚石粉末28%、人造金刚石粉末63%、锑2%、钼1%和粘合剂6%,其他成分为不可免除的杂质。

    3.根据权利要求1所述的一种金刚石串珠,其特征在于:天然金刚石粉末43%、人造金刚石粉末48%、锑2%、钼2%和粘合剂5%,其他成分为不可免除的杂质。

    4.根据权利要求1所述的一种金刚石串珠,其特征在于:天然金刚石粉末38%;人造金刚石粉末54%、锑1.5%、钼1.5%和粘合剂5%,其他成分为不可免除的杂质。

    5.一种金刚石串珠制备方法,其特征在于:所述制备方法用于制备权利要求1所述的精钢石串珠,所述制备方法包括以下步骤:

    6.根据权利要求1所述的一种金刚石串珠制备方法,其特征在于:所述步骤一还包括以下详细步骤:

    7.根据权利要求1所述的一种金刚石串珠制备方法,其特征在于:所述步骤二还包括以下详细步骤:

    8.根据权利要求1所述的一种金刚石串珠制备方法,其特征在于:所述步骤三包括以下详细步骤:

    9.根据权利要求1所述的一种金刚石串珠制备方法,其特征在于:所述步骤五中第一阶段100℃-200℃溶解粘合剂,所述第二阶段600℃-800℃融化锑,液化的锑从胚料中流出将胚料中的天然金刚石粉末和人造金刚石粉末润滑,配合模具施压使胚料进一步紧密,所述第三阶段3400℃融化钼,此时温度接近金刚石粉末熔点,液化的钼起到二次润滑作用将天然金刚石粉末和人造金刚石粉末再次润滑使其空隙彻底消除。

    10.根据权利要求1所述的一种金刚石串珠制备方法,其特征在于:所述步骤六中金刚石冷却时间为10min。


    技术总结
    本发明涉及金刚石串珠技术领域,且公开了一种金刚石串珠及其制备方法,包括以下重量比的配方:天然金刚石粉末28%‑43%;人造金刚石粉末48%‑63%;锑1%‑2%;钼1%‑2%;粘合剂4%‑6%;所述粘合剂为环氧树脂、聚氨酯和酚醛树脂中的一种或两种混合制备而成。本发明通过将胚料置于高温和高压环境下,锑和钼的添加不仅用于改善金刚石的物理性质,还在加热过程中发挥了重要作用,锑在600℃‑800℃的阶段首先液化,有助于在胚料中润滑金刚石粉末,使其更紧密地结合,随后的钼的液化进一步润滑金刚石颗粒,有效地填充空隙,从而提高了金刚石串珠的密实度和结合强度,达到了压合的金刚石串珠不依靠粘合剂并且粘合更牢固的有益效果。

    技术研发人员:庄锡招
    受保护的技术使用者:泉州市利器金刚石工具有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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