申請(qǐng)?zhí)枺?01410292965.2

　　申請(qǐng)人：中南鉆石有限公司

　　摘要：本發(fā)明涉及一種納米金屬結(jié)合劑，其由下述重量百分含量的原料組成：Co粉97～99%、NbC粉0.5～1%、Ni粉0.4～1.5%和Be粉0.1～0.5%。本發(fā)明還公開(kāi)了使用該結(jié)合劑制成的石油鉆探用金剛石復(fù)合片，其包括由金剛石聚晶層和過(guò)渡層組成的金剛石層和硬質(zhì)合金基體；所述金剛石聚晶層由下述重量百分含量的原料組成：金剛石粉92～98%和納米金屬結(jié)合劑2～8%。本發(fā)明石油鉆探用金剛石復(fù)合片通過(guò)在金剛石聚晶層配方中采用納米金屬結(jié)合劑，突破了金剛石復(fù)合片高抗沖擊韌性和高抗彎強(qiáng)度的技術(shù)瓶頸，延長(zhǎng)了金剛石復(fù)合片的使用壽命。

　　主權(quán)利要求:1.一種納米金屬結(jié)合劑，其特征在于，該納米金屬結(jié)合劑由下述重量百分含量的原料組成：Co粉97～99%、NbC粉0.5～1%、Ni粉0.4～1.5%和Be粉0.1～0.5%。

　　2.一種使用權(quán)利要求1所述納米金屬結(jié)合劑制成的石油鉆探用金剛石復(fù)合片，其特征在于，該復(fù)合片包括由金剛石聚晶層和過(guò)渡層組成的金剛石層和硬質(zhì)合金基體；所述金剛石聚晶層由下述重量百分含量的原料組成：金剛石粉92～98%和納米金屬結(jié)合劑2～8%。

　　3.如權(quán)利要求2所述的石油鉆探用金剛石復(fù)合片，其特征在于，金剛石層的各層重量百分比為：金剛石聚晶層35～45%，過(guò)渡層55～65%。

　　4.權(quán)利要求2或3所述的石油鉆探用金剛石復(fù)合片，其特征在于，所述過(guò)渡層由下述重量百分含量的原料組成：金剛石粉85～93%，碳化鎢粉5～10%和納米金屬結(jié)合劑2～5%。

　　5.如權(quán)利要求4述的石油鉆探用金剛石復(fù)合片，其特征在于，所述硬質(zhì)合金基體由下述重量百分含量的原料組成：碳化鎢粉86.5～87.5%和鈷粉12.5～13.5%。

　　6.權(quán)利要求2所述石油鉆探用金剛石復(fù)合片的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 1）凈化與還原處理：將金剛石粉先用25～45%的氫氧化鈉水溶液煮沸10～15min，蒸餾水洗滌至中性，然后用王水煮沸10～15min，并用蒸餾水洗滌至中性，備用；將納米金屬結(jié)合劑在氫氣還原爐中于680～780℃還原處理2～5h，備用； 2）混料：按比例分別對(duì)金剛石聚晶層、過(guò)渡層進(jìn)行配料，然后利用行星式球磨機(jī)分別對(duì)金剛石聚晶層、過(guò)渡層原料進(jìn)行混勻，操作時(shí)物料與硬質(zhì)合金磨球的重量比為1∶1～3，同時(shí)向球磨機(jī)中充入液氮，物料和磨球總體積與液氮的體積比為1∶1；行星式球磨機(jī)參數(shù)：公轉(zhuǎn)35±10r/min，自轉(zhuǎn)60±10r/min，球磨時(shí)間20±5小時(shí)； 3）復(fù)合體組裝：通過(guò)分層投料的方法，將混合好的金剛石聚晶層粉料倒入圓柱形鈮杯內(nèi)，刮平后定型，再放入過(guò)渡層粉料，刮平壓實(shí)后放入硬質(zhì)合金基體并扣上鈮杯蓋； 4）復(fù)合體預(yù)壓：把組裝好的復(fù)合體放入鋼制預(yù)壓模內(nèi)，置于液壓機(jī)上進(jìn)行壓制； 5）真空處理：將復(fù)合體組件置于真空燒結(jié)爐中，在不大于3×10-6Pa的真空條件下于700～800℃保溫2～4小時(shí)； 6）高溫高壓燒結(jié)：將真空處理過(guò)的復(fù)合體組件置于合成組裝塊內(nèi)，用六面頂壓機(jī)在溫度為1460±30℃、壓力為6～7GPa的條件下合成40～60min。