本發(fā)明屬于鉆石制造,特別是涉及一種自銳鉆石的高壓制造方法、產(chǎn)物及用途。
背景技術(shù):
1、現(xiàn)在生產(chǎn)的高壓鉆石磨粒講究的是抗沖擊強(qiáng)度,通常以常溫韌性指標(biāo)(toughnessindex或tl)表示;或以高溫韌性指標(biāo)(thermal?toughness?index或ttⅰ)表示。但撞擊強(qiáng)度太大的鉆石磨粒,在鉆石磨鈍時(shí)因與工作摩擦,會(huì)大幅提高磨粒表面的切磨溫度,造成工件表面破損。更有甚者,磨??赡軙?huì)被撞斷或自鉆石結(jié)合劑中拔出因而脫落,這樣磨具的使用壽命就會(huì)偏短,本發(fā)明乃在制造鉆石時(shí)適度降低tti使磨粒在磨鈍的高溫下可以自行崩裂,因而形成新的切點(diǎn),避免了鉆石磨粒研磨表面積的擴(kuò)大,因而可以延長磨具壽命而持續(xù)切割工件。
2、高溫高壓生產(chǎn)鉆石或金剛石磨粒(grit)通常以石墨為原料,而以鐵,鈷,鎳或其合金為觸媒,在觸媒熔化的溫度上壓力維持在鉆石生長的穩(wěn)定區(qū)內(nèi),液化的觸媒會(huì)溶解石墨而沉積出鉆石。
3、高壓設(shè)備可用六面頂壓機(jī)。反應(yīng)腔壓力的產(chǎn)生乃以油壓施力于活塞而推進(jìn)頂錘對(duì)中心的反應(yīng)腔外的封裝模塊施加壓力,因而將壓力大致均勻的施加在石墨及觸媒的混合柱內(nèi)。其后在混合柱內(nèi)通電或在混合柱外的石墨管內(nèi)通電以提高溫度,熔化觸媒,使石墨溶解并沉積出鉆石。
4、合成磨粒的生長時(shí)間通常越長,則磨粒越大,例如生長50分鐘的磨粒約為35目。另外生長速度越慢時(shí)的晶形則越完整,其ti值就越高,而且磨粒內(nèi)的缺陷會(huì)越少,因此tti值就會(huì)接近ti值。這種晶形完整而缺陷少的鉆石磨粒通常以燒結(jié)的金屬結(jié)合劑固定并制成切磨片。切磨工具之一為鉆石鋸片,用以撞擊切割硬脆的工件,如鋸切花崗巖。但用于鋸切較軟的大理石時(shí),切點(diǎn)不能太鈍,通常會(huì)使用晶形不規(guī)則的磨粒。但即使如此,尖銳的鉆石因內(nèi)部缺陷不足,不會(huì)自形崩裂,鋸切時(shí)磨粒就容易被磨鈍,因而導(dǎo)致鋸切功率升高及切割面的溫度太熱,這樣就會(huì)縮短工具的壽命,但現(xiàn)有自銳鉆石生產(chǎn)方法不完善,產(chǎn)量較低,所以需要一種能延長切割或磨削工具壽命的自銳金剛石制備方法及其產(chǎn)物。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述問題,本發(fā)明提出了一種自銳鉆石的高壓制造方法、產(chǎn)物及用途,很好的解決了現(xiàn)有切磨工具壽命較低,同時(shí)自銳金剛石生產(chǎn)方法不完善,且產(chǎn)量較低的問題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
3、[1]一種自銳鉆石的高壓制造方法,將石墨和鐵鎳合金混合加壓至6gpa及以上,將加壓后的石墨和鐵鎳合金加熱至1400℃及以上,所述石墨和鐵鎳合金加熱時(shí)間小于等于4分鐘后獲得自銳鉆石,所述石墨形成自銳鉆石的轉(zhuǎn)化率大于50%,所述自銳鉆石不具有原始生長面。
4、進(jìn)一步的,所述自銳鉆石通過六面頂壓機(jī)加壓生長。
5、進(jìn)一步的,所述自銳鉆石制備的原料包括石墨且石墨重量比例≥40%。
6、進(jìn)一步的,所述石墨為結(jié)晶的鱗片石墨粉末。
7、進(jìn)一步的,所述自銳鉆石的撞擊強(qiáng)度低于同粒度有晶形的金剛石磨粒。
8、[2]一種自銳鉆石,其通過[1]中所述的自銳鉆石的高壓制造方法制備獲得。
9、[3]一種自銳鉆石微粒,其通過[2]中所述自銳鉆石粉碎成特定粒度獲得。
10、進(jìn)一步的,所述自銳鉆石微??捎糜谏a(chǎn)拋光墊或線鋸。
11、進(jìn)一步的,所述自銳鉆石微粒直徑小于10微米;
12、進(jìn)一步的,所述自銳鉆石微??捎糜趻伖夤杌蛱蓟杈A。
13、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
14、采用本發(fā)明中自銳鉆石的高壓制造方法獲得自銳鉆石不僅生長速度快,且可以提高自銳鉆石的生成量,自銳鉆石內(nèi)含微米級(jí)的觸媒包裹體及石墨片更多,這些自銳鉆石破碎后可制成自銳鉆石微粒;
15、本發(fā)明中自銳鉆石的高壓制造方法獲得的自銳鉆石微??赏ㄟ^制造樹脂結(jié)合劑制作拋光墊,或通過電鍍鎳固定制備切割線鋸,由于這種鉆石微粒內(nèi)含多量微米級(jí)的觸媒,在磨粒磨鈍時(shí)產(chǎn)生的高溫會(huì)使觸媒接觸的鉆石邊緣石墨化,此時(shí)自銳鉆石的體積會(huì)暴漲兩倍,使自銳鉆石在高溫處崩裂,因而產(chǎn)生新的切點(diǎn)使磨粒持續(xù)刺入工件,因而拋光或切割工件的功率或能量可以降低,從而延長工具的使用壽命。
1.一種自銳鉆石的高壓制造方法,其特征在于:將石墨和鐵鎳合金混合加壓至6gpa及以上,將加壓后的石墨和鐵鎳合金加熱至1400℃及以上,所述石墨和鐵鎳合金加熱時(shí)間小于等于4分鐘后獲得自銳鉆石,所述石墨形成自銳鉆石的轉(zhuǎn)化率大于50%,所述自銳鉆石不具有原始生長面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自銳鉆石的高壓制造方法,其特征在于:所述自銳鉆石通過六面頂壓機(jī)加壓生長。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自銳鉆石的高壓制造方法,其特征在于:所述自銳鉆石制備的原料包括石墨且石墨重量比例≥40%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自銳鉆石的高壓制造方法,其特征在于:所述石墨為結(jié)晶的鱗片石墨粉末。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自銳鉆石的高壓制造方法,其特征在于:所述自銳鉆石的撞擊強(qiáng)度低于同粒度有晶形的金剛石磨粒。
6.一種自銳鉆石,其通過權(quán)利要求1~5的任一項(xiàng)所述的自銳鉆石的高壓制造方法制備獲得。
7.一種自銳鉆石微粒,其通過權(quán)利要求6所述自銳鉆石粉碎成特定粒度獲得。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種自銳鉆石微粒,其特征在于:所述自銳鉆石微??捎糜谏a(chǎn)拋光墊或線鋸。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種自銳鉆石微粒,其特征在于:所述自銳鉆石微粒直徑小于10微米。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種自銳鉆石微粒,其特征在于:所述自銳鉆石微??捎糜趻伖夤杌蛱蓟杈A。