CN105086939A - 一种单晶金刚石磨粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单晶金刚石磨粒，由下述重量配比的原料制成：单晶金刚石1-4份，金属粉6-9份，其中所述单晶金刚石与所述金属粉的粒径比例为2-40∶0.01-6；其制备方法包括将二者混合后在特定压力下压制成适当厚度的薄片，再进行热处理及后续处理。本发明所述单晶金刚石磨粒表面呈现独特的粗糙形貌，粗糙度高，磨削力强，研磨过程中呈现较多的接触点和接触面，自锐性高。本发明方法简便，缩短了工艺周期，同时也避免了传统镀镍方法产生大量重金属废液而造成环境污染的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种单晶金刚石磨粒及其制备方法，属于研磨抛光技术领域。
背景技术
金刚石是目前已知自然界中最硬的物质，其绝对硬度是石英的1000倍，从而金刚石以其无以伦比的高硬度和优良的机械物理性能，广泛应用于加工磨削各种坚硬材料的技术领域。金刚石微粉是一种精细的超硬磨料。通常是以亚毫米级金刚石单晶为原料，经破碎、整形和一系列的物理化学处理，制出颗粒形状规整，符合一定粒度分布的磨料。它是目前世界上最高级最精密的超硬磨料，广泛用于机械、电子、冶金、建筑及国防等各个领域。它常用于加工硬脆材料及要求精度高的工件。例如：轴承的滚珠滚道、碳化钨及金刚石拉丝模、各种陶瓷件、精密模具、硅片、光学镜片、芯片、各种磁性材料元器件、红宝石、蓝宝石、绿宝石、翡翠、各种金刚石及宝石轴承、各种量规。它既可作散粒磨料使用，又可制成研磨膏、研磨片、精磨片、珩磨油石、抛光液、多晶金刚石复合片及砂纸使用。单晶金刚石微粉是指通过静压法合成的金刚石经粉碎、分级得到的产品，其微观形貌为带有尖锐棱角的不规则多面体，使得上述单晶金刚石具有很强的磨削力，然而，采用单晶金刚石对工件进行研磨抛光时，其尖锐的棱角很容易对工件表面形成划伤，从而需要更多的工序对上述划伤进行修复才能达到工件表面具有较高平整度的要求。
中国专利CN87105216公开了一种金刚石颗粒的加工方法，将金刚石颗粒的表面积最少增大到原来表面积的两倍，方法是将金刚石埋在金属粉末中在超出700℃的温度下与氢或含氢的气流作用而被侵蚀成许多小气孔；该方法制得的金刚石颗粒粗糙度不能满足实际生产需要。
中国专利CN103709993A公开了一种自锐性金刚石磨料及其制备方法，其原料包括金刚石磨料、金属粉末和结合剂；将所述原料混合后经热处理、氧化性酸处理而得到；所述金刚石磨料粒度为:0.5um～100um；该方法因使用结合剂使所述金刚石磨料和金属粉末接合紧密，太牢固而不利于后续破碎和氧化性酸处理。
中国专利CN102245730A公开了一种具有独特形貌的单晶金刚石微粒，其第一种方式为采用化学镀镍形成镍涂覆的金刚石，然而，由于化学镀镍工艺其本身对金刚石微粒表面活化处理的程度要求较高，否则难以形成完整、均匀的镍涂覆层，并且进行化学镀后将形成大量含镍废液，而处理废液又使得成本增加，不利于环保；其第二种方式为采用金刚石微粉与铁粉混合压制方式形成铁微粒与金刚石的紧密混合体，其压制的压力过大，压成的粒料尺寸也过大，并且使得单晶金刚石与铁粉微粒紧密接触，不利于后续热处理及酸处理；其产品的微观形貌显示采用这种方式最终制得的单晶金刚石微粒表面呈现较大的凹坑。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明目的是提供一种具有高自锐性的单晶金刚石微粒及其制备方法，以解决现有技术中采用相同数量级粒径的金属粉体与单晶金刚石粉体通过混合压制的方式对单晶金刚石表面进行金属涂覆时，难以在单晶金刚石微粒表面形成完整、均匀的金属涂覆层，从而使得最终制得的单晶金刚石微粒表面呈现较大的凹坑，研磨过程中接触点少，自锐性低的技术问题。
本发明第一方面提供一种单晶金刚石磨粒，由下述重量配比的原料制成：单晶金刚石1-4份，金属粉6-9份；其中所述单晶金刚石与所述金属粉的粒径比例为2-40∶0.01-6。
优选地，所述单晶金刚石磨粒，由下述重量配比的原料制成：单晶金刚石1-3份，金属粉7-9份；其中所述单晶金刚石与所述金属粉的粒径比例为15-25∶1-3。
更优选地，所述单晶金刚石磨粒，由下述重量配比的原料制成：单晶金刚石2份，金属粉8份；其中所述单晶金刚石与所述金属粉的粒径比例为8∶1。
优选地，所述单晶金刚石粒径为0.1-100μm，进一步优选为2-40μm，更优选为15-25μm。
优选地，所述金属粉的粒径为0.01-50μm，进一步优选为0.01-6μm，更优选为1-3μm。
优选地，所述金属粉为以下金属粉中的一种或者几种的混合物：铁粉、钴粉、镍粉、锰粉、铬粉或铁、钴、镍、锰、铬中的两种或者多种形成的合金粉；更优选为铁粉。
本发明第二方面提供上述单晶金刚石磨粒的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比取所述单晶金刚石和金属粉，混合均匀；
2)将步骤1)所得混合物压成薄片；
3)将步骤2)所得薄片置于真空炉进行热处理；然后冷却；
4)将步骤3)所得冷却后的薄片依次经无机酸处理、氧化性酸处理、水洗处理至中性，然后干燥，即得。
优选地，所述步骤1)在密闭的反应炉中进行。
优选地，所述步骤1)中在称量好的所述单晶金刚石和金属粉中加入钢珠，目的是使所述单晶金刚石和金属粉混合更均匀。混合均匀后取出所述钢珠，再进行后续操作。
优选地，所述步骤2)中薄片的厚度为1-8mm，进一步优选为1-4mm。
优选地，所述步骤2)中压成薄片的压力为1-10MPa，进一步优选为3-6MPa。
优选地，所述步骤2)中压制时间为10-60s，进一步优选为20-30s。
一般地，所述步骤2)冷却指自然冷却；一般冷却至室温(15-25℃)即可。
优选地，所述步骤3)中进行热处理时，所述真空炉内气氛为真空、氢气、氮气或惰性气体。
优选地，所述步骤3)中进行热处理时，所述真空炉内真空度为1-10Pa。
优选地，所述步骤3)中进行热处理时，温度为600-1000℃，时间为0.5-5小时；进一步优选温度为900-950℃，时间为2-3小时。
优选地，所述步骤4)中先将所得冷却后的薄片破碎，再进行后续处理(即后续无机酸处理、氧化性酸处理、水洗处理及干燥处理等)。进一步优选地，所述破碎后薄片的尺寸为5-15mm。可选用常规破碎方式。
优选地，所述步骤4)中进行无机酸处理为用无机酸溶液对所述薄片进行处理，以使所述薄片中未反应的所述金属粉去除为宜；一般地，所述处理时间为2-6小时，优选为3-5小时；处理温度优选为80-100℃。所述无机酸为硫酸、盐酸或硝酸等；所述无机酸(溶液)体积浓度为15％-35％，例如体积浓度为19.35％的硫酸溶液。
优选地，所述步骤4)中进行氧化性酸处理为用氧化性酸对经无机酸处理后的所述薄片进行处理，以使所述薄片中非金刚石炭去除为宜；一般地，所述处理时间为4-10小时，优选为6-8小时；所述处理温度为150-300℃，优选为200-240℃。所述氧化性酸为硫酸、硝酸、高氯酸等中的任一种或任两种的混合物。
进一步优选地，所述步骤4)中进行氧化性酸处理后，先进行水洗，再进行酸洗，以洗至无色为宜；然后再进行水洗处理，水洗至中性。所述酸洗一般可用稀盐酸或稀硫酸，优选为稀盐酸，用量以洗至无色为宜。
优选的，所述步骤4)中干燥温度为100-150℃，更优选为100-105℃。
具体地，上述单晶金刚石磨粒的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比取粒径为15-25μm的单晶金刚石2重量份和粒径为1-3μm的铁粉8重量份，放入密闭的反应炉中混合均匀；
2)用压机将步骤1)所得混合物在压力3-6Mpa压成厚度为1-4mm的薄片；压制时间20-30s；
3)将步骤2)所得薄片置于真空炉在900-950℃进行热处理2-3小时，其中所述真空炉内真空度为1-10Pa；然后冷却(自然冷却至室温)；
4)将步骤3)所得冷却后的薄片放入硫酸溶液(例如按照120ml浓硫酸和500ml的比例水配成而成的硫酸溶液)中处理2-6小时，处理温度30-70℃；处理至无块状物为宜；倾去上层清液，向下层溶液中再加入浓硫酸，加热至200-240℃，加入(或滴加)高氯酸直至变成乳白色；降温后水洗，再用稀盐酸洗至无色，然后再用水洗至中性，干燥(100-105℃)，即得。
本发明所述重量份可以是μg、mg、g、kg等本领域公知的重量单位，也可以是其倍数，如1/10、1/100、10倍、100倍等。
本发明所述单晶金刚石磨粒磨削力是传统聚晶金刚石的1-3倍。
本发明第三方面是提供上述单晶金刚石磨粒在制造抛光工具或抛光产品中的应用。
本发明第四方面是提供含有上述单晶金刚石磨粒的抛光工具或抛光产品。
以上所述抛光工具或抛光产品包括但不限于砂轮、砂轮修整器具、含金刚石的首饰加工工具、扫描用的含金刚石探针、研磨纸、研磨片、抛光片、抛光膜、光纤研磨纸、钻石研磨片、打磨纸、打磨片、砂纸、研磨液、抛光液等。
本发明所述金属粉除铁外，还可选自钴、镍、锰和铬；或者选自铁、钴、镍、锰、铬其中两种或者多种的混合物；或者选自铁、钴、镍、锰、铬其中两种或者多种形成的合金粉。由于钴、镍、锰、铬与铁具有相似的性能，因此能够在单晶金刚石表面发生相变时起到与铁粉相似的作用，促进单晶金刚石表面转化为石墨。
本发明技术方案具有以下有益效果：
1)本发明方法简便，缩短了工艺周期，节省了原料，降低了生产成本，同时也避免了传统镀镍方法产生大量重金属废液而造成环境污染的问题。
2)本发明中所制得到的单晶金刚石磨粒表面呈现独特的粗糙形貌，表面分层，凹凸不平，粗糙度高，磨削力强，研磨过程中呈现较多的接触点和接触面，自锐性高，从而具有较高的磨削力。
3)本发明所述单晶金刚石磨粒选用的原料单晶金刚石和金属粉具有特定的粒径差，且二者以特定的比例混合，解决了传统镀镍方法中的工艺繁琐、时间长的问题，较好地提高生产效率。
4)本发明所述单晶金刚石磨粒的制备方法不使用胶粘剂，通过在适当的压力下压制成适当厚度的薄片，避免了传统方法造成金刚石和金属粉结合过于紧密，不利于后续处理的问题。同时，本发明意外地发现在这个恰当的压力下所制得的单晶金刚石磨粒粗糙度更高，磨削力更强，自锐性更高，取得了预料不到的技术效果。
5)本发明所述单晶金刚石磨粒的制备方法不使用高真空热处理工艺，而是采用低真空热处理工艺，本发明意外地发现在这个恰当的真空度下所制得的单晶金刚石磨粒具有同等的粗糙度，磨削力，自锐性，解决了传统方法中设备密封度高的问题降低了实验对设备的要求。
附图说明
图1-图6分别为本发明实施例1-6所述单晶金刚石磨粒的SEM图；
图7-图9分别为本发明对比例1-3所述单晶金刚石磨粒的SEM图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如无特殊指明，以下实施例所述盐酸、浓硫酸、高氯酸均为常规试剂；所述压机、真空炉等设备均为本领域常用设备。
实施例1
本实施例提供一种单晶金刚石磨粒，其制备方法包括以下步骤：
1)按配比取粒径为15-25μm的单晶金刚石4g和粒径为1-3μm的铁粉16g，放入密闭的反应炉中混合均匀；
2)用压机将步骤1)所得混合物在压力6Mpa压成厚度为3.73mm的薄片；
3)将步骤2)所得薄片置于真空炉在950℃进行热处理3小时，其中所述真空炉内真空度为4Pa；然后自然冷却至室温；再破碎成小块状；
4)将步骤3)所得冷却后的且破碎的薄片10g，放入硫酸溶液(由120ml浓硫酸和500ml水配成而成)中处理4小时，处理温度56℃；处理至无块状物(变成粉末状固体)；倾去上层清液，将下层溶液转移到250ml的三口烧瓶中，加入100ml的浓硫酸，加热至240℃，滴加高氯酸直至变成乳白色；降温后转移至盛有4500ml纯水的5L烧杯中水洗，再用稀盐酸洗至无色，然后再用水洗至中性，将洗好的样品放入烘箱中于105℃干燥，即得。
本实施例所制得的单晶金刚石磨粒密度为4.26g/cm3，表面呈现独特粗糙形貌、中值粒径(D50)为16.17μm；其SEM(扫描电子显微镜)图片如图1所示，可以看到该单晶金刚石磨粒表面呈现独特的粗糙形貌，表面分层，凹凸不平，研磨时将会呈现较多的接触点和接触面，自锐性高，从而具有较高的磨削力。
实施例2
本实施例提供一种单晶金刚石磨粒，其制备方法包括以下步骤：
1)按配比取粒径为5-10μm的单晶金刚石4g和粒径为1-3μm的铁粉16g，放入密闭的反应炉中混合均匀；
2)用压机将步骤1)所得混合物在压力3Mpa压成厚度为4.10mm的薄片；
3)将步骤2)所得薄片置于真空炉在氮气气氛保护下于900℃进行热处理3小时，其中所述真空炉内真空度为6Pa；然后自然冷却至室温；再破碎成小块状；
4)将步骤3)所得冷却后的且破碎的薄片10g，放入600ml质量浓度为30％的硫酸溶液中室温下处理3小时；处理至无块状物(变成粉末状固体)；倾去上层清液，将下层溶液转移到250ml的三口烧瓶中，加入80ml的浓硫酸，加热至240℃，滴加高氯酸直至变成乳白色；降温后转移至盛有4500ml纯水的5L烧杯中水洗，再用稀盐酸洗至无色，然后再用水洗至中性，将洗好的样品放入烘箱中于105℃干燥，即得。
本实施例所制得的单晶金刚石磨粒密度为3.88g/cm3，表面呈现独特粗糙形貌、中值粒径(D50)为8.26μm；其SEM(扫描电子显微镜)图片如图2所示，可以看到该单晶金刚石磨粒表面呈现独特的粗糙形貌，表面分层，凹凸不平，研磨时将会呈现较多的接触点和接触面，自锐性高，从而具有较高的磨削力。
实施例3
本实施例提供一种单晶金刚石磨粒，其制备方法包括以下步骤：
1)按配比取粒径为20-40μm的单晶金刚石2g和粒径为3-5μm的铁粉8g，放入密闭的反应炉中混合均匀；
2)用压机将步骤1)所得混合物在压力3Mpa压成厚度为2.08mm的薄片；后续处理步骤同实施例1。
本实施例所制得的单晶金刚石磨粒密度为3.81g/cm3，表面呈现独特粗糙形貌、中值粒径(D50)为28.54μm；其SEM(扫描电子显微镜)图片如图3所示，可以看到该单晶金刚石磨粒表面呈现独特的粗糙形貌，表面分层，凹凸不平，研磨时将会呈现较多的接触点和接触面，自锐性高，从而具有较高的磨削力。
实施例4
本实施例提供一种单晶金刚石磨粒，其制备方法包括以下步骤：
1)按配比取粒径为2-4μm的单晶金刚石2g和粒径为0.5-1um的铁粉8g，放入密闭的反应炉中混合均匀；
2)用压机将步骤1)所得混合物在压力6Mpa压成厚度为1.93mm的薄片；后续处理步骤同实施例2。
本实施例所制得的单晶金刚石磨粒密度为4.13g/cm3，表面呈现独特粗糙形貌、中值粒径(D50)为2.71μm；其SEM(扫描电子显微镜)图片如图4所示，可以看到该单晶金刚石磨粒表面呈现独特的粗糙形貌，表面分层，凹凸不平，研磨时将会呈现较多的接触点和接触面，自锐性高，从而具有较高的磨削力。
实施例5
本实施例提供一种单晶金刚石磨粒，其制备方法包括以下步骤：
1)按配比取粒径为4-9μm的单晶金刚石3g和粒径为0.5-1μm的铁粉7g，放入密闭的反应炉中混合均匀；后续处理步骤同实施例1。
本实施例所制得的单晶金刚石磨粒密度为4.13g/cm3，表面呈现独特粗糙形貌、中值粒径(D50)为4.56μm；其SEM(扫描电子显微镜)图片如图5示，可以看到该单晶金刚石磨粒表面呈现独特的粗糙形貌，表面分层，凹凸不平，研磨时将会呈现较多的接触点和接触面，自锐性高，从而具有较高的磨削力。
实施例6
本实施例提供一种单晶金刚石磨粒，其制备方法包括以下步骤：
1)按配比取粒径为10-20μm的单晶金刚石4g和粒径为1-3μm的镍粉6g，放入密闭的反应炉中混合均匀；后续处理步骤同实施例1。
本实施例所制得的单晶金刚石磨粒密度为4.26g/cm3，表面呈现独特粗糙形貌、中值粒径(D50)为13.69μm；其SEM(扫描电子显微镜)图片如图6示，可以看到该单晶金刚石磨粒表面呈现独特的粗糙形貌，表面分层，凹凸不平，研磨时将会呈现较多的接触点和接触面，自锐性高，从而具有较高的磨削力。
对比例1
本实施例提供一种单晶金刚石磨粒，其制备方法包括以下步骤：按配比取粒径平均尺寸为9μm的6-12μm的单晶金刚石30g和粒径平均尺寸为3μm的铁粉70g，放入密闭的反应炉中混合均匀；用压机将步骤1)所得混合物在压力20,000psi压成2cm×0.5cm的粒料；将该粒料在氢气气氛中在700℃加热2小时；后续处理步骤同实施例1。
所制得的单晶金刚石磨粒SEM图如图7所示，可以看到该单晶金刚石磨粒表面呈现粗糙度差，个别面表面光滑，研磨时接触点和接触面较少，自锐性低，因而磨削力较差。
对比例2
本实施例提供一种单晶金刚石磨粒，其制备方法包括以下步骤：
1)按配比取粒径为4-9μm的单晶金刚石20g和粒径为10μm的铁粉80g，放入密闭的反应炉中混合均匀；
2)用压机将步骤1)所得混合物在压力3Mpa压成厚度为10-15mm的薄片；后续处理步骤同实施例1。所制得的单晶金刚石磨粒SEM图如图8所示，可以看到该单晶金刚石磨粒表面呈现粗糙度差，个别面表面光滑，研磨时接触点和接触面较少，自锐性低，因而磨削力较差。
对比例3
本实施例提供一种单晶金刚石磨粒，其制备方法包括以下步骤：
1)按配比取粒径为10-20μm的单晶金刚石20g和粒径为1-3μm的铁粉80g，放入密闭的反应炉中混合均匀；
2)将步骤1)所得混合物直接按实施例1相同的方法进行热处理(不进行压片处理)及后续步骤处理。
所制得的单晶金刚石磨粒SEM图如图9所示，可以看到该单晶金刚石磨粒表面呈现粗糙度差，个别面表面光滑，研磨时接触点和接触面较少，自锐性低，因而磨削力较差。
实验例
将上述实施例1-6和对比例1-3中制备得到的单晶金刚石磨粒分别编号为A1-I1，处理前的单晶金刚石磨粒分别编号为A2-I2。按以下方法分别对上述各种单晶金刚石磨粒样品进行研磨性能评价。
评价实验的具体操作为：
(1)以乙二醇为液体介质，将上述各种单晶金刚石样品分散于该液体介质中，以配制各种单晶金刚石样品浓度分别都为5g/L的一系列水性研磨液；
(2)研磨实验：其中研磨盘的材质为锡盘，研磨工件为直径2英寸的蓝宝石晶片；
研磨条件为：研磨过程中在蓝宝石晶片上加压25kg，研磨盘转速为80r/min，水性研磨液的滴液速度为60d/min，进行研磨60min，其中每10分钟测量一次蓝宝石晶片的厚度，并以此6个数据计算平均移除率。
其中，移除率的计算公式：R＝(Hn-Hn+1)/t，其中H代表蓝宝石晶片厚度，n代表研磨次数(0≤n≤6)，t代表研磨时间(t＝10min)；R代表移除率，单位为μm/min。研磨结束后，对蓝宝石晶片的表面粗糙度进行测试。移除率及粗糙度测试结果见表1。
表1
| 样品编号 | D50(μm) | 移除率(μm/min) | 粗糙度(nm) |
| A1 | 16.17 | 3.97 | 22 |
| B1 | 8.26 | 3.31 | 16 |
| C1 | 28.54 | 4.02 | 30 |
| D1 | 2.71 | 0.99 | 6 |
| E1 | 4.56 | 1.77 | 8 |
| F1 | 13.69 | 3.77 | 24 |
| G1 | 8.55 | 2.35 | 30 |
| H1 | 5.65 | 0.59 | 18 |
| I1 | 16.76 | 1.71 | 26 |
| A2 | 15-25 | 1.44 | 95 |
| B2 | 5-10 | 1.17 | 62 |
| C2 | 20-40 | 1.86 | 120 |
| D2 | 2-4 | 0.36 | 33 |
| E2 | 4-9 | 0.47 | 40 |
| F2 | 10-20 | 1.48 | 96 |
| G2 | 6-12 | 1.15 | 62 |
| H2 | 4-9 | 0.47 | 40 |
| I2 | 10-20 | 1.48 | 96 |
从表1中的数据可以看出，采用本发明方法制备得到的单晶金刚石磨粒(A1-F1)，其移除率是处理前单晶金刚石磨粒(A2-F2)的2-4倍，研磨后蓝宝石晶片粗糙度值是处理前单晶金刚石磨粒的18％-26％，从而表明，经过本方法制备得到的单晶金刚石磨粒的磨削力较强，在使用所述单晶金刚石对蓝宝石晶片进行研磨后，能够有效降低蓝宝石晶片表面的粗糙度。
然而，采用现有技术方法分别对单晶金刚石磨粒G2-I2进行处理后制得单晶金刚石磨粒G1-I1，数据表明，样品在采用现有技术进行表面处理前后移除率相差不是特别明显，之后使用单晶金金刚石磨粒G1-I1对蓝宝石晶片进行研磨，结果显示蓝宝石晶片表面的粗糙度降低幅度较小，从而说明现有技术中制备得到的单晶金刚石磨粒的磨削力较差，不能有效降低研磨工件的表面粗糙度。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种单晶金刚石磨粒，由下述重量配比的原料制成：单晶金刚石1-4份，金属粉6-9份，其中所述单晶金刚石与所述金属粉的粒径比例为2-40∶0.01-6。
2.根据权利要求1所述的单晶金刚石磨粒，其特征在于，所述单晶金刚石磨粒由下述重量配比的原料制成：单晶金刚石1-3份，金属粉7-9份，其中所述单晶金刚石与所述金属粉的粒径比例为15-25∶1-3；
优选地，所述单晶金刚石磨粒由下述重量配比的原料制成：单晶金刚石2份，金属粉8份，其中所述单晶金刚石与所述金属粉的粒径比例为8∶1。
3.根据权利要求1或2所述的单晶金刚石磨粒，其特征在于，所述单晶金刚石粒径为0.1-100μm，优选为2-40μm，更优选为15-25μm；
所述金属粉的粒径为0.01-50μm，优选为0.01-6μm，更优选为1-3μm。
4.根据权利要求1或2所述的单晶金刚石磨粒，其特征在于，所述金属粉为以下金属粉中的一种或者几种的混合物：铁粉、钴粉、镍粉、锰粉、铬粉或铁、钴、镍、锰、铬中的两种或者多种形成的合金粉；优选为铁粉。
5.权利要求1-4任一项所述单晶金刚石磨粒的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比取所述单晶金刚石和金属粉，混合均匀；
2)将步骤1)所得混合物压成薄片；
3)将步骤2)所得薄片置于真空炉进行热处理；然后冷却；
4)将步骤3)所得冷却后的薄片依次经无机酸处理、氧化性酸处理、水洗处理至中性，然后干燥，即得。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中薄片的厚度为1-8mm，优选为1-4mm；所述压成薄片的压力为1-10MPa，优选为3-6MPa。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中进行热处理温度为600-1000℃，时间为0.5-5小时；优选温度为900-950℃，时间为2-3小时；所述真空炉内真空度为1-10Pa。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按配比取粒径为15-25μm的单晶金刚石2重量份和粒径为1-3μm的铁粉8重量份，放入密闭的反应炉中混合均匀；
2)用压机将步骤1)所得混合物在压力3-6Mpa压成厚度为1-4mm的薄片；压制时间20-30s；
3)将步骤2)所得薄片置于真空炉在900-950℃进行热处理2-3小时，其中所述真空炉内真空度为1-10Pa；然后冷却至室温；
4)将步骤3)所得冷却后的薄片放入硫酸溶液中处理2-6小时，处理温度30-70℃；处理至无块状物为宜；倾去上层清液，向下层溶液中再加入浓硫酸，加热至200-240℃，加入高氯酸直至变成乳白色；降温后水洗，再用稀盐酸洗至无色，然后再用水洗至中性，干燥，即得。
9.权利要求1-4任一项所述的单晶金刚石磨粒及权利要求5-8任一项所述方法制备的单晶金刚石磨粒在制造抛光工具或抛光产品中的应用。
10.含有权利要求1-4任一项所述单晶金刚石磨粒的抛光工具或抛光产品；及含有权利要求5-8任一项所述方法制备的单晶金刚石磨粒的抛光工具或抛光产品；所述抛光工具或抛光产品包括但不限于砂轮、砂轮修整器具、含金刚石的首饰加工工具、扫描用的含金刚石探针、研磨纸、研磨片、抛光片、抛光膜、光纤研磨纸、钻石研磨片、打磨纸、打磨片、砂纸、研磨液、抛光液。
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