CN209440957U - 一种聚晶金刚石复合坯块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种聚晶金刚石复合坯块，聚晶金刚石复合坯块为三层结构，包括聚晶金刚石复合坯块两侧的硬质合金层和中间聚晶金刚石层，所述中间聚晶金刚石层受硬质合金层的包裹。将硬质合金层中间设置聚晶金刚石层，将聚晶金刚石复合坯块根据需要切割成所需要的形状，二侧硬质合金不参与切割，用于支撑聚晶金刚石层的刃磨作用，聚晶金刚石层与硬质合金层复合设置既保证刀具整体的强度和刚度，又降低聚晶金刚石层的断裂和磨损，同时便于提高加工时的效率，同时设置保护薄层，便于对聚晶金刚石复合坯块在运输搬运过程中进行保护，防止聚晶金刚石复合坯块表面出现划痕。

Description

一种聚晶金刚石复合坯块

技术领域

本实用新型涉及超硬复合材料技术领域，特别是一种聚晶金刚石复合坯块。

背景技术

类金刚石具有高硬度、低摩擦、良好的导热及生物相容性能，在刀具、模具、零部件以及生物医疗器件等领域有着广泛的应用前景。但是由于残余应力高，导致使用类金刚石制备的涂层易剥落，膜基结合强度低，且韧性较差，极大限制了类金刚石涂层的工业应用。为了解决类金刚石涂层的残余应力问题，研究人员采取了多种技术手段，如：热退火、掺杂、加脉冲偏压、多层复合结构设计等，其中多层复合结构是通过两种具有不同弹性模量的材料交替沉积形成，由于层界面的增加使得涂层单层厚度降低，可以减小涂层的弯曲应力；此外，层界面对裂纹具有偏转和钝化作用，可以提高涂层的整体韧性。

CN107513690A公开了一种类金刚石/立方氮化硼多层复合涂层及其制备方法，所述类金刚石/立方氮化硼多层复合涂层涂覆在基底上，包括在所述基底上沉积的金属过渡层，在所述金属过渡层上依次交替沉积的立方氮化硼涂层和类金刚石涂层，所述类金刚石/立方氮化硼多层复合涂层的最外层为类金刚石涂层。该类金刚石/立方氮化硼多层复合涂层，在使用过程中容易断裂，影响其使用寿命，容易磨损。

发明内容

本实用新型的目的是，克服现有技术的上述不足，而提供一种耐磨、不易断裂、使用寿命长和便于运输的一种聚晶金刚石复合坯块。

本实用新型的技术方案是：一种聚晶金刚石复合坯块，聚晶金刚石复合坯块为三层结构，包括聚晶金刚石复合坯块两侧的硬质合金层和中间聚晶金刚石层，所述中间聚晶金刚石层受硬质合金层的包裹。

进一步，所述硬质合金层外表面设有保护薄层。

进一步，所述保护薄层的厚度为0.1-5mm，保护薄层为塑料膜或水凝膜。

进一步，所述聚晶金刚石层的厚度为0.5—2.5mm。

优选地，聚晶金刚石层的厚度还可以为0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm或2.2mm。

进一步，所述硬质合金层的厚度为0.5—5mm。

优选地，硬质合金层的厚度还可以为1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm或4.5mm。

进一步，所述聚晶金刚石复合坯块为圆柱体。

进一步，所述聚晶金刚石复合坯的直径为32mm-75mm。

进一步，所述两侧硬质合金层外表面相对设有切割线。

进一步，所述切割线的深度为0.01—0.4mm。

进一步，所述切割线呈直线、曲线、圆形、菱形、三角形或六边形。

本实用新型具有如下特点：

1、聚晶金刚石复合坯块为三层结构，两侧为硬质合金层，中间层为聚晶金刚石层，能够始终将聚晶金刚石层包裹在硬质合金层的中间，便于提高切割成的刀具整体的强度和刚度；聚晶金刚石复合坯块，在硬质合金层中间设置聚晶金刚石层，将聚晶金刚石复合坯块根据需要切割成所需要的形状，对切割后的复合片进行刃磨，中间的聚晶金刚石层部分为刀具的切割刃口，在使用中起切割作用；二侧硬质合金不参与切割，用于支撑聚晶金刚石层的刃磨作用，聚晶金刚石层与硬质合金层复合设置既保证刀具整体的强度和刚度，又降低聚晶金刚石层的断裂和磨损，同时便于提高加工时的效率，同时聚晶金刚石复合坯块外表面设有保护薄层，便于对聚晶金刚石复合坯块在运输搬运过程中进行保护，防止聚晶金刚石复合坯块表面出现划痕。

2、聚晶金刚石复合坯块，首先大幅度提高了刀具的单次刃磨后的使用寿命；其次解决了刀具数次重磨刃口后，刃口仍然为聚晶金刚石的问题，便于刀具的重复利用，提高了刀具的性价比，减少了刀具加工周期，大大降低了生产成本，并提高了生产效率。

3、硬质合金的成本低于聚晶金刚石，从而降低了聚晶金刚石复合坯块的成本；同时解决了硬质合金硬度不够的问题缺陷，同时也提高了聚晶金刚石的使用寿命，聚晶金刚石复合坯块的硬度是硬质合金的 80~120倍，使用寿命为整体硬质合金刀具的10—15倍、聚晶金刚石刀具的8—10倍，有效的提高了使用寿命和提高了工作效率。

4、切割线的设置，便于对聚晶金刚石复合坯块进行切割，提高切割效率，当聚晶金刚石复合坯块相对比较薄时，可以采用直接折断的方式断开聚晶金刚石复合坯块，同时提高了对聚晶金刚石复合坯块切割时的准度，有效的提高了切割效率。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的详细结构作进一步描述。

附图说明

图1—为实施例1中的聚晶金刚石复合坯块剖视图；

图2—为实施例2中的聚晶金刚石复合坯块剖视图；

图3—为实施例2中的聚晶金刚石复合坯块的另一种剖视图；

1—聚晶金刚石复合坯块，2—硬质合金层，3—聚晶金刚石层，4—保护薄层，5—切割线。

具体实施方式

实施例1

如图1所示：一种聚晶金刚石复合坯块1，聚晶金刚石复合坯块1为三层结构，包括聚晶金刚石复合坯块1两侧的硬质合金层2和中间聚晶金刚石层3，中间聚晶金刚石层3受硬质合金层2的包裹，使中间聚晶金刚石层3不裸露在外，聚晶金刚石复合坯块外表面设有保护薄层4，保护薄层4的厚度为0.1-5mm，保护薄层4为塑料膜，便于对聚晶金刚石复合坯块在运输搬运过程中进行保护，防止聚晶金刚石复合坯块表面出现划痕。

聚晶金刚石复合坯块1为中间聚晶金刚石层3和两侧为硬质合金层2的三层结构；聚晶金刚石复合坯块1，在硬质合金层2中间设置聚晶金刚石层3，将聚晶金刚石复合坯块1根据需要切割成所需要的形状，对切割后的复合片进行刃磨，中间的聚晶金刚石层3部分为刀具的切割刃口，在使用中起切割作用；二侧硬质合金不参与切割，用于支撑聚晶金刚石层3的刃磨作用，聚晶金刚石层3与硬质合金层2复合设置既保证刀具整体的强度和刚度，又降低聚晶金刚石层3的断裂和磨损，同时便于提高加工时的效率。

聚晶金刚石复合坯块1为圆柱体；便于对立方氮化硼复合坯块1的切割，同时还能根据不同的需要便于切割成不同形状的刀片，采用圆柱体形状便于材料的节约，避免立方氮化硼复合坯块1边角料的浪费，便于对立方氮化硼复合坯块1的充分利用。

聚晶金刚石复合坯的直径为40mm；聚晶金刚石层3的厚度为1mm，聚晶金刚石层的厚度还可以为0.8mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm或2.2mm；硬质合金层2的厚度为2mm，硬质合金层的厚度还可以为1.5mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm或4.5mm。

聚晶金刚石复合坯块1，首先大幅度提高了刀具的单次刃磨后的使用寿命；其次解决了刀具数次重磨刃口后，刃口仍然为聚晶金刚石的问题，便于刀具的重复利用，提高了刀具的性价比，减少了刀具加工周期，大大降低了生产成本，并提高了生产效率。

硬质合金的成本低于聚晶金刚石，从而降低了聚晶金刚石复合坯块1的成本；同时解决了硬质合金硬度不够的问题缺陷，同时也提高了聚晶金刚石的使用寿命，聚晶金刚石复合坯块1的硬度是硬质合金的 120倍，使用寿命为整体硬质合金刀具的15倍、聚晶金刚石刀具的10倍，有效的提高了使用寿命和提高了工作效率。

实施例2

如图2—3所示，一种聚晶金刚石复合坯块1，聚晶金刚石复合坯块1为三层结构，包括聚晶金刚石复合坯块1两侧的硬质合金层2和中间聚晶金刚石层3，中间聚晶金刚石层3受硬质合金层2的包裹，使中间聚晶金刚石层3不裸露在外，聚晶金刚石复合坯块1为圆柱体；两侧硬质合金层2外表面相对设有切割线5。

切割线5的深度为0.1mm；切割线5呈圆形或直线，还可以是多种形状相组合。

切割线5的设置，便于对聚晶金刚石复合坯块1进行切割，提高切割效率，当聚晶金刚石复合坯块1相对比较薄时（厚度＜2mm），可以采用直接折断的方式断开聚晶金刚石复合坯块1，同时提高了对聚晶金刚石复合坯块1切割时的准度，有效的提高了切割效率。

聚晶金刚石复合坯块外表面还设有保护薄层4，保护薄层4的厚度为0.1-5mm，保护薄层4为水凝膜，便于对聚晶金刚石复合坯块在运输搬运过程中进行保护，防止聚晶金刚石复合坯块表面及其切割线出现划痕。

聚晶金刚石复合坯块1为中间聚晶金刚石层3和两侧为硬质合金层2的三层结构。

聚晶金刚石复合坯的直径为50mm；聚晶金刚石层3的厚度为1.5mm；硬质合金层2的厚度为1.2mm。

以上所述为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种聚晶金刚石复合坯块，聚晶金刚石复合坯块为三层结构，包括聚晶金刚石复合坯块两侧的硬质合金层和中间聚晶金刚石层，其特征在于：所述中间聚晶金刚石层受硬质合金层的包裹。

2.根据权利要求1所述的聚晶金刚石复合坯块，其特征在于：所述硬质合金层外表面设有保护薄层。

3.根据权利要求2所述的聚晶金刚石复合坯块，其特征在于：所述保护薄层的厚度为0.1-5mm，保护薄层为塑料膜或水凝膜。

4.根据权利要求1—3任一项所述的聚晶金刚石复合坯块，其特征在于：所述聚晶金刚石层的厚度为0.5—2.5mm，所述硬质合金层的厚度为0.5—5mm。

5.根据权利要求4所述的聚晶金刚石复合坯块，其特征在于：所述聚晶金刚石复合坯块为圆柱体。

6.根据权利要求5所述的聚晶金刚石复合坯块，其特征在于：所述聚晶金刚石复合坯的直径为32mm-75mm。

7.根据权利要求4所述的聚晶金刚石复合坯块，其特征在于：所述两侧硬质合金层外表面相对设有切割线。

8.根据权利要求7所述的聚晶金刚石复合坯块，其特征在于：所述切割线的深度为0.01—0.4mm。

9.根据权利要求8所述的聚晶金刚石复合坯块，其特征在于：所述切割线呈直线、曲线、圆形、菱形、三角形或六边形。