CN117067405A - 一种金刚石组合颗粒、金刚石刀头及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金刚石组合颗粒,包括至少一个大粒度的金刚石颗粒组成的基核组、若干个小粒度的金刚石颗粒经第一结合剂固结形成的包覆层构成的包覆组,使得包覆组覆裹基核组,构成了特有的金刚石组合颗粒。本发明还同步提供了具有该金刚石组合颗粒的金刚石刀头及其制备方法。采用本发明的技术方案,含有金刚石组合颗粒的刀具在加工工件时,粒度大的大金刚石参与切削工件,刀具锋利度高,具有优秀的加工效率,而包覆组内较小的金刚石颗粒,在包覆层中起到骨料的作用,使得包覆层形成对基核组的坚强的骨架,使包覆层形成坚固的壳体,对基核组起到固结、限位的作用,有效地阻止、延缓基核组的金刚石脱落,从而延长了使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于金刚石刀具技术领域,具体涉及一种金刚石组合颗粒、具有该金刚石组合颗粒的金刚石刀头及其制备方法。
背景技术
金刚石刀具因其具有极高的硬度和耐磨性,非常适用于钻、切、磨、削等减料加工,被广泛应用于石材、陶瓷、混凝土等加工行业。衡量金刚石刀具的优劣性能的主要因素,包括金刚石刀具的加工效率、使用寿命。金刚石刀具的加工效率,主要取决于刀具中金刚石的粒度,金刚石粒度越大,切削下的被加工料越多,刀具越锋利,切削效率越高;金刚石刀具的使用寿命,则主要取决于金刚石颗粒在刀具中的牢固程度,金刚石颗粒越牢固,加工过程中越不会从刀具上脱落,刀具的使用寿命越长。
天然金刚石因开采量低、价值高,无法满足工业化的金刚石刀具需求,因此,人工合成金刚石是金刚石刀具产品工业化的主要来源。人工合成金刚石利用静态超高压和高温技术,通过石墨等碳质原料和某些金属反应生成金刚石。目前人工合成金刚石所能制造的金刚石粒度十分有限,特别是人工合成的粒度要求越大,生产成本越高,抬升了金刚石刀具的制造成本。
并且,由于现有的金刚石刀具中的金刚石颗粒,基本都是通过钴、镍等金属作为结合剂,采用烧结等方式,在高温高压下,利用粉末金属熔融结合时,将金刚石颗粒牢牢锁固,以使金刚石颗粒和结合剂固结为一体。金刚石粒度越大,在刀具中的牢固性相对降低,必然影响金刚石刀具的使用寿命。因此,现有技术中的金刚石刀具加工效率和使用寿命两种性能往往不可兼得。
然而,加工效率及使用寿命双优质的金刚石刀具一直是工业刀具市场的追求。如何提高金刚石刀具的加工效率的同时,又保障其使用寿命,一直是金刚石刀具的研究方向。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题,提供一种金刚石组合颗粒的技术方案,以及将金刚石组合颗粒应用在金刚石刀具中的技术方案,在提升金刚石刀具的加工效率同时,延长使用寿命,本发明采用如下技术方案:
一种金刚石组合颗粒,包括基核组、包覆组、第一结合剂;所述的基核组至少包括一个金刚石颗粒,并位于金刚石组合颗粒的中部;所述的包覆组包括至少一个包覆层;所述的包覆层由若干个金刚石颗粒通过所述的第一结合剂固结形成;所述的包覆层的金刚石颗粒粒径小于所述的基核组的金刚石颗粒粒径;所述的包覆组通过包覆层覆裹于所述的基核组外部,以形成所述的金刚石组合颗粒。
优选的,所述的包覆组中,同一个包覆层的金刚石颗粒粒径大小均等。
优选的,所述的包覆组中,越靠近金刚石组合颗粒中心的包覆层的金刚石颗粒粒径越大。
优选的,所述的第一结合剂为钴、镍、铁、铜、或钴基合金、镍基合金中的一种或多种组成的金属结合剂。
优选的,所述的基核组还包括第二结合剂,所述的基核组的金刚石颗粒通过所述的第二结合剂与所述的包覆组固结。
优选的,所述的第二结合剂为钛、镍、或复合钴镍中的一种或多种组成的金属结合剂。
本发明还提供了一种金刚石刀头,所述的金刚石刀头内含有如前任一所述的金刚石组合颗粒。
优选的,所述的具有金刚石组合颗粒的刀头包括工作层和非工作层,所述的工作层由所述的金刚石组合颗粒及对金刚石组合颗粒进行固结的第三结合剂组成;所述的工作层和非工作层交错叠设。
本发明还同步提供了一种金刚石刀头的制备方法,包括如下步骤:
S01:根据金刚石组合颗粒的粒径要求,选定特定粒径区间的金刚石颗粒作为基核组的金刚石颗粒,制备基核组;
S02:选定粒径小于基核组的金刚石颗粒粒径的金刚石颗粒,作为包覆层的金刚石颗粒;根据预设的包覆层中金刚石颗粒的密度,计算各个包覆层的金刚石颗粒与所述的第一结合剂的比例,将包覆层的金刚石颗粒与第一结合剂粉末按比例搅拌混合,制备包覆层混合料;
S03:按照预设的金刚石组合颗粒中,各包覆层的金刚石颗粒粒径要求,按顺序将不同的包覆层混合料覆裹在所述的基核组外部,制备金刚石复合颗粒;
S04:按照金刚石刀头中金刚石组合颗粒的分布要求,将所述的金刚石复合颗粒布设在金刚石刀头的结合剂物料中,冷压后制备金刚石刀头胚体;
S05:对金刚石刀头胚体热压成型,使金刚石复合颗粒经热压后形成金刚石组合颗粒,并使金刚石组合颗粒与结合剂物料组成金刚石刀头。
优选的,所述的步骤S02包覆组,还包括对基核组的金刚石颗粒进行镀层,所述的镀层材料为钛、镍、或复合钛镍。
优选的,所述的步骤S04中,还包括:将所述的金刚石复合颗粒与第三结合剂混合后,通过冷压制备冷压工作层;将不含金刚石颗粒的第三结合剂通过冷压制备冷压非工作层;将所述的冷压工作层与冷压非工作层依次按顺序叠设形成金刚石刀头胚体。
由上述对本发明的描述可知,相对于现有技术,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明的技术方案中,金刚石组合颗粒包括至少一个粒度大的金刚石颗粒组成的基核组,在基核组外围裹覆至少一个包覆层组成的包覆组,各个包覆层采用粒度较小的金刚石颗粒与第一结合剂固结,从而形成了中部大金刚石、外围小金刚石联合组成的金刚石组合颗粒;具有该金刚石组合颗粒的刀具在加工工件时,主要由基核组中粒度大的大金刚石参与切削工件,因此,刀具锋利度高,具有优秀的加工效率;包覆层内较小的金刚石颗粒,在包覆层中起到骨料的作用,同一个包覆层内全部金刚石颗粒与第一结合剂固结为一体后,形成包覆层坚固的骨架,使包覆层形成坚固的壳体,对基核组起到固结、限位的作用,有效地阻止、延缓基核组的金刚石脱落,从而延长了使用寿命;另外,包覆层的金刚石一定程度上也能够同基核组的金刚石一并参与工件减料加工,整个金刚石组合颗粒相当于一颗巨大的金刚石,进一步提升刀具的加工效率,提高锋利度;因此,采用具有上述金刚石组合颗粒的金刚石刀具,能够兼顾刀具锋利度以及使用寿命,从而解决现有技术中存在的问题。
(2)包覆组中,同一个包覆层的金刚石颗粒粒径大小均等,不仅确保包覆层在形成固接的壳体时收缩均匀,而且确保包覆层内金刚石颗粒形成的骨架均匀受力,包覆层形成的壳体更坚固。
(3)越靠近金刚石组合颗粒中心的包覆层的金刚石颗粒粒径越大,则内层包覆层壳体更加坚固,对基核组的锁固能力更强,可以提升金刚石刀具的使用寿命。
(4)基核组的金刚石颗粒通过第二结合剂不仅可与包覆组固结成一体,在基核组不只一个金刚石的情况下,还可通过第二结合剂将基核组内的多个金刚石颗粒固结在一起,保证金刚石组合颗粒的整体强度。
(5)选用钴、镍、铁、铜、或钴基合金、镍基合金中的一种或多种作为第一结合剂,这些优选类别的材料作为金属结合剂,与金刚石胎体结合剂材料相同或近似,第一结合剂与胎体结合剂的兼容性能更好,确保烧结时金刚石组合颗粒与金刚石胚料能够平稳过渡熔合,形成一个整体,提升金刚石组合颗粒在刀具中的牢固程度。其在材料的选择上多种多样,可根据需求或可供成本进行选择。
(6)选用钛、镍、或复合钴镍中的一种或多种作为第二结合剂,这些类别的金属结合剂于金刚石的结合性能更好,可使基核组的整体强度得到保证,其在材料的选择上多种多样,可根据需求或可供成本进行选择。
(7)将本发明的金刚石组合颗粒,应用到现有技术中工作层与非工作层互层结构的金刚石刀头,不仅具有现有互层金刚石刀头的全部优质性能,也能够进一步提升这类互层金刚石刀头的使用寿命以及锋利程度,有效改进金刚石刀具的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。应当进一步说明的是,附图中关于金刚石组合颗粒的形态仅仅采用了示意图的画法,说明书附图中的形状不构成对本发明金刚石组合颗粒、金刚石刀头的限定。
图1为本发明实施例1的金刚石组合颗粒剖面结构示意图;
图2为本发明实施例1金刚石组合颗粒中金刚石颗粒的分布示意图;
图3为本发明实施例2的金刚石组合颗粒剖面结构示意图;
图4为本发明实施例2金刚石组合颗粒中金刚石颗粒的分布示意图;
图5为图4的金刚石组合颗粒分布示意图的半剖视图;
图6为本发明实施例3的金刚石刀头结构示意图。
附图标记如下:
10为实施例1的金刚石组合颗粒,包括:
基核组11,金刚石颗粒a111,第二结合剂112,包覆组12,金刚石颗粒b121,第一结合剂122;
20为实施例2的金刚石组合颗粒,包括:
基核组21,金刚石颗粒a211,第二结合剂212,包覆组22,包覆层22b,金刚石颗粒b22b1,第一结合剂22b2,包覆层22c,金刚石颗粒c22c1,第一结合剂22c2;
30为实施例3的金刚石刀头,包括:
工作层31,非工作层32。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的优选实施例,且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例,本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的权利要求书、说明书及上述附图中,除非另有明确限定,如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等,都是为了区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。
本发明的权利要求书、说明书及上述附图中,除非另有明确限定,对于方位词,如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系,且仅是为了便于叙述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作,所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。
本发明的权利要求书、说明书及上述附图中,除非另有明确限定,如使用术语“固接”或“固定连接”,应作广义理解,即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式,也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。
本发明的权利要求书、说明书及上述附图中,如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形,意图在于“包含但不限于”。
实施例1。
本实施例是一种金刚石组合颗粒10的实施例。本实施例中,金刚石组合颗粒10包括位于中部的基核组11,以及覆裹在基核组11外部的由单层包覆层构成的包覆组12。如图1所示,本实例的金刚石组合颗粒10中,基核组11包括一个粒度较大的金刚石颗粒a111以及第二结合剂112。包覆层包括若干个金刚石颗粒b121以及用于将金刚石颗粒b121固结为一体的第一结合剂122。包覆层中,金刚石颗粒b121粒度均小于基核组11的金刚石颗粒a111粒度,且金刚石颗粒b121均匀散布在包覆层内部。
本实施例中,包覆层内的金刚石颗粒b121粒径大小均等。但在其他实施例中,包覆层内的金刚石颗粒粒径可以不均等。
本实施例中,第一结合剂122选用金属钴,第二结合剂112选用金属镍。
在其他实施例中,第一结合剂122可以选用镍、铁、铜、或钴基合金、镍基合金中的一种或多种组成的金属结合剂,第二结合剂112可以选用钛、或复合钴镍中的一种或多种组成的金属结合剂。在其他实施例中,第一结合剂122与第二结合剂112选用的材料可以是相同的。
第一结合剂、第二结合剂不局限于金属结合剂,在其他实施例中,也可以选用非金属结合剂参与以对包覆层、基核组的金刚石颗粒进行固结。
参见图2,图2是将实施例1的金刚石组合颗粒10隐去第一结合剂122和第二结合剂112后,形成的金刚石颗粒的分布状态示意图。在同一个金刚石组合颗粒10中,基核组11的金刚石颗粒a111处于全部金刚石颗粒的中部位置,包覆层中粒度较小的金刚石颗粒b121则围绕金刚石颗粒a111的外围空间均匀分布,从而形成外围粒度较小的金刚石颗粒以球状或椭球状地环绕大金刚石颗粒分布结构,构成每一个金刚石颗粒集团单元。
含有上述结构的金刚石颗粒集团单元,在刀具的烧结工序中,构成第一结合剂122的金属钴粉在高温、高压熔融后,将与包覆层内的金刚石颗粒b121融合固结为一体。球状或椭球状分布的金刚石颗粒b121在包覆层中起到了骨料的作用,并与烧结后的金属钴共同组合,使得烧结之后的包覆层形成了以金刚石颗粒b121为支撑骨架的壳体。而填充分布于金刚石颗粒a111外围的第二结合剂112的金属镍粉,在高温、高压熔融后,不仅将金刚石颗粒a111牢牢包裹在金属镍内,也与第一结合剂122的金属钴熔合形成金属整体。
如上所述,本实施例的金刚石组合颗粒10,在基核组11的金刚石颗粒a111外围裹覆一个包覆层组成的包覆组12,形成了中部大金刚石、外围小金刚石联合组成的金刚石组合颗粒。由于包覆层内具有均匀分布的金刚石颗粒b121组成的球状或近似球状的骨架,极大地提高了金刚石颗粒a111在组合颗粒中的牢固性和可靠性,使得整个金刚石组合颗粒10的硬度和耐磨性得到性能提升。因此,本发明的金刚石组合颗粒10,用粒度较小的金刚石颗粒,经组合后获得了与大颗粒金刚石几乎同等的性能,能够极大地降低金刚石刀具对金刚石颗粒粒度越大的需求,进而降低金刚石刀具的制造成本。
实施例2。
本实施例是一种金刚石组合颗粒20的实施例。参见图3所示,本实施例的金刚石组合颗粒20可以视为在实施例1的基础上,增加了一个包覆层。即,本实施例的包覆组包括两个包覆层,分别为包覆层22b和包覆层22c。包覆层22c覆裹在包覆层22b之外。
本实施例中,包覆层22b包括若干个金刚石颗粒b22b1以及用于将金刚石颗粒b22b1固结为一体的第一结合剂22b2。包覆层22b中,金刚石颗粒b22b1的粒径均小于基核组21的金刚石颗粒a的粒径,且金刚石颗粒b22b1均匀散布在包覆层22b内部。
包覆层22c包括若干个金刚石颗粒c22c1以及用于将金刚石颗粒c22c1固结为一体的第一结合剂22c2。包覆层中22b中,金刚石颗粒c22c1的粒径均小于基核组21的金刚石颗粒a粒径,且小于金刚石颗粒b22b1的粒径。金刚石颗粒c22c1均匀散布在包覆层22c内部。
本实施例中,包覆层22b内的金刚石颗粒b22b1粒径大小均等,包覆层22c内的金刚石颗粒c22c1粒径大小均等。
本实施例中,第一结合剂22b2选用金属钴,第一结合剂22c2选用金属镍,第二结合剂212选用金属镍。当然,如前所述,第一结合剂及第二结合剂还可以选用其他材质的金属结合剂。包覆层22b和包覆层22c的第一结合剂也可以选择相同材料的金属结合剂。
参见图4、图5,图4是将实施例2的金刚石组合颗粒20隐去第一结合剂和第二结合剂后,形成的金刚石颗粒的分布状态示意图,图5为图4的剖视图。在同一个金刚石组合颗粒20中,基核组21的金刚石颗粒a211处于全部金刚石颗粒的中部位置,各个包覆层中粒度较小的金刚石颗粒b按层次、有序地围绕金刚石颗粒a111的外围空间均匀分布,从而形成外围粒度较小的金刚石颗粒以球状或椭球状地环绕大金刚石颗粒分布结构,构成每一个金刚石颗粒集团单元。
本实施例的金刚石组合颗粒20,相对于实施例1的金刚石组合颗粒10,增加了一个包覆层,该结构使得外层的包覆层能够对内层的包覆层起到固结、保护作用,同时,使得基核组21外部形成了两层保护壳体,进一步提升了金刚石组合颗粒的耐磨性。
在其他实施例中,金刚石组合颗粒的包覆层层数,还可以根据实际生产需求增加,不限于实施例1和实施例2的层数。
在其他具有多个包覆层的实施例中,各个包覆层内的金刚石粒径大小可以均等,外层包覆层的金刚石颗粒粒径也可以大于内层包覆层的金刚石粒径。
在其他实施例中,基核组内的金刚石颗粒,可以多于一个。基核组内的金刚石颗粒之间通过第二结合剂固结为一体。
实施例3。
本实施例是具有实施例1的金刚石组合颗粒的金刚石刀头的实施例。
本实施例提供了一种由工作层和非工作层互相叠设组成的金刚石刀头。参见图6所示,其中,工作层由实施例1的金刚石组合颗粒及对金刚石组合颗粒进行固结的第三结合剂组成。非工作层由不包含金刚石颗粒的结合剂组成。本实施例的第三结合剂、组成非工作层的结合剂均选用金属镍。但在其他实施例中,第三结合剂及组成非工作层的结合剂还可以选用钴、铁、铜中的一种或多种组成的合金材料。当然,第三结合剂不局限于采用金属结合剂,在其他实施例中,还可以选用非金属结合剂参与对金刚石组合颗粒进行固结制作工作层,选用非金属结合剂参与制作非工作层。
本发明的金刚石刀头,由多块工作层和非工作层交错叠设而成,不仅具有现有技术中的此类金刚石刀头的全部特点,并且,工作层中使用了实施例1的金刚石组合颗粒代替了现有技术中的金刚石颗粒,包覆组内包覆层的金刚石颗粒在相互固结作用下对包覆层起到骨架连接、支撑的作用,使得包覆组成为基核组的坚固的壳体。当金刚石刀头在切削工件时,基核组的金刚石颗粒受到了包覆组的固结、限位保护,使得基核组的金刚石颗粒在各个方向上均得到有效固定,有效地减少了基核组的金刚石颗粒在切削工件时因为受理不均匀造成脱落的情况,从而延长了金刚石刀头的使用寿命。
另外,由于金刚石组合颗粒的整体粒径大于单个金刚石颗粒的粒径,整个金刚石组合颗粒相当于一颗巨大的金刚石,相同条件下单个金刚石组合颗粒的磨削量远大于单个金刚石颗粒的磨削量,在使用相同粒径的金刚石颗粒作为金刚石刀具的材料时,本发明的金刚石刀具提升了刀头的加工效率,提高锋利度。同理,当其他条件相同,单个金刚石组合颗粒的磨削量等于单个金刚石颗粒的磨削量时,本实施例的刀头,无论是基核组还是包覆组,所需要的金刚石颗粒粒径均小于现有技术中的金刚石刀头中所需的金刚石颗粒粒径。从而降低了金刚石颗粒的粒径要求,有效地降低了金刚石刀头的制造成本。
实施例4。
本实施例是实施例4的金刚石刀头的制备方法。具体如下:
(1)根据金刚石组合颗粒的粒径要求,选定特定粒径区间的金刚石颗粒作为基核组的金刚石颗粒,制备基核组;在选定金刚石颗粒时,需要考虑基核组内金刚石颗粒的粒径,还要考虑包覆组上包覆层的粒径都要小于基核组内金刚石颗粒的粒径。因此,选定基核组的金刚石颗粒时,需保证基核组内金刚石颗粒的粒径大于包覆层内最大金刚石颗粒的粒径。
(2)对选材后的金刚石颗粒进行镀层,对金刚石颗粒的镀层可以采用现有技术中的镀层方法,使基核组、包覆组的金刚石颗粒表面都被镀上金属钛,便于金刚石颗粒与金属结合剂烧结固接。
在其他实施例中,基核组的金刚石颗粒表面,镀层还可以通过覆裹粘结剂的方式,使得基核组的金刚石外表面粘结足够厚度的第二结合剂粉末。
(3)选定粒径小于基核组金刚石颗粒粒径的金刚石颗粒,作为包覆层的金刚石颗粒;根据预设的包覆层中金刚石颗粒的密度,计算各个包覆层的金刚石颗粒与所述的第一结合剂的比例,将包覆层的金刚石颗粒与第一结合剂粉末按比例搅拌混合,制备包覆层混合料。
在其他具有多个包覆层的金刚石组合颗粒实施例中,则应根据各个包覆层内金刚石颗粒粒径要求、密度要求,分别制作每一层的包覆层混合料。
(4)按照预设的金刚石组合颗粒中,各包覆层的金刚石颗粒粒径要求,按顺序将不同的包覆层混合料覆裹在基核组外部,制备金刚石复合颗粒。
例如,在制作实施例2的金刚石组合颗粒时,内层包覆层的金刚石颗粒粒径比外层包覆层的金刚石颗粒粒径大,那么按顺序先将内层包覆层混合料覆裹在基核组外,达到规定厚度后,再将外层包覆层混合料覆裹在内层外,从而形成金刚石复合颗粒,该金刚石复合颗粒因其只是进行简单粘性裹覆,所以整体强度还不足;
(5)按照金刚石刀头工作层的形状尺寸、厚度、其中金刚石组合颗粒的密度等要求,将金刚石复合颗粒与第三结合剂混合,冷压后制备冷压工作层;将不含有金刚石复合颗粒的结合剂物料粉末直接冷压,形成冷压非工作层;将冷压工作层和冷压非工作层按照顺序叠设形成金刚石刀头胚体。
在其他实施例中,如果金刚石刀头不设有非工作层,则仅需按照金刚石组合颗粒在刀头中的含量、分布方式,将金刚石复合颗粒与第三结合剂混合,经冷压后直接制备金刚石刀头胚体。
(6)对金刚石刀头胚体进行热压成型,使得工作层内的金刚石复合颗粒经过热压形成金刚石组合颗粒,而此时金刚石组合颗粒也同时与结合剂物料固结组成一个叠设的金刚石刀头。
上述说明书和实施例的描述,用于解释本发明保护范围,但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示,本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术,通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种金刚石组合颗粒,其特征在于,包括基核组、包覆组、第一结合剂;
所述的基核组至少包括一个金刚石颗粒,并位于金刚石组合颗粒的中部;
所述的包覆组包括至少一个包覆层;所述的包覆层由若干个金刚石颗粒通过所述的第一结合剂固结形成;
所述的包覆层的金刚石颗粒粒径小于所述的基核组的金刚石颗粒粒径;
所述的包覆组通过包覆层覆裹于所述的基核组外部,以形成所述的金刚石组合颗粒。
2.如权利要求1所述的一种金刚石组合颗粒,其特征在于,所述的包覆组中,同一个包覆层的金刚石颗粒粒径大小均等。
3.如权利要求1所述的一种金刚石组合颗粒,其特征在于,所述的包覆组中,越靠近金刚石组合颗粒中心的包覆层的金刚石颗粒粒径越大。
4.如权利要求1所述的一种金刚石组合颗粒,其特征在于,所述的第一结合剂为钴、镍、铁、铜、或钴基合金、镍基合金中的一种或多种组成的金属结合剂。
5.如权利要求1所述的一种金刚石组合颗粒,其特征在于,所述的基核组还包括第二结合剂,所述的基核组的金刚石颗粒通过所述的第二结合剂与所述的包覆组固结。
6.如权利要求5所述的一种金刚石组合颗粒,其特征在于,所述的第二结合剂为钛、镍、或复合钴镍中的一种或多种组成的金属结合剂。
7.一种具有金刚石组合颗粒的刀头,其特征在于,所述的刀头包括如权利要求1至6任一所述的金刚石组合颗粒。
8.如权利要求7所述的一种具有金刚石组合颗粒的刀头,其特征在于,包括工作层和非工作层,所述的工作层由所述的金刚石组合颗粒及对金刚石组合颗粒进行固结的第三结合剂组成;所述的工作层和非工作层交错叠设。
9.一种金刚石刀头的制备方法,用于制备如权利要求7、8任一所述的金刚石刀头,其特征在于,包括如下步骤:
S01:根据金刚石组合颗粒的粒径要求,选定特定粒径区间的金刚石颗粒作为基核组的金刚石颗粒,制备基核组;
S02:选定粒径小于基核组的金刚石颗粒粒径的金刚石颗粒,作为包覆层的金刚石颗粒;根据预设的包覆层中金刚石颗粒的密度,计算各个包覆层的金刚石颗粒与所述的第一结合剂的比例,将包覆层的金刚石颗粒与第一结合剂粉末按比例搅拌混合,制备包覆层混合料;
S03:按照预设的金刚石组合颗粒中,各包覆层的金刚石颗粒粒径要求,按顺序将不同的包覆层混合料覆裹在所述的基核组外部,制备金刚石复合颗粒;
S04:按照金刚石刀头中金刚石组合颗粒的分布要求,将所述的金刚石复合颗粒布设在金刚石刀头的结合剂物料中,冷压后制备金刚石刀头胚体;
S05:对金刚石刀头胚体热压成型,使金刚石复合颗粒经热压后形成金刚石组合颗粒,并使金刚石组合颗粒与结合剂物料组成金刚石刀头。
10.如权利要求9所述的一种金刚石刀头的制备方法,其特征在于,所述的步骤S02包覆组,还包括对基核组的金刚石颗粒进行镀层,所述的镀层材料为钛、镍、或复合钛镍。
11.如权利要求9所述的一种金刚石刀头的制备方法,其特征在于,所述的步骤S04中,还包括:将所述的金刚石复合颗粒与第三结合剂混合后,通过冷压制备冷压工作层;将不含金刚石颗粒的第三结合剂通过冷压制备冷压非工作层;
将所述的冷压工作层与冷压非工作层依次按顺序叠设形成金刚石刀头胚体。
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