申請號：201610289553.2
　　申請人：廣東工業大學
　　發明人：張鳳林 盧家鋒 張騰 周玉梅 王成勇

　　摘要：本發明公開了一種梯度多層結構金剛石工具及其制備方法。該金剛石工具具有多層結構，從外層到內層的各層之間按金剛石濃度或粒度梯度遞增或梯度遞減。該金剛石工具的制備方法包括以下步驟：1）結合劑各組分的預混合；2）磨料制備材料的制備；3）將磨料制備材料分層冷壓成型，得到工具坯體；4）工具坯體的自蔓延反應?釬焊復合反應，工具坯體致密化。本發明的金剛石工具可針對不同被加工材料進行金剛石的濃度和粒度的梯度設計，并對金剛石工具的微觀結構及力學性進行調整，提高了金剛石的利用率，可針對不同硬脆材料制備相對應的高性能金剛石工具。本發明的金剛石工具的制備方法具有工藝簡單、無污染、能耗低、成本低等優點。 　　主權利要求：1.一種梯度多層結構金剛石工具由結合劑和金剛石組成，其特征在于：該金剛石工具具有多層結構，從外層到內層的各層之間按金剛石濃度或粒度梯度遞增或梯度遞減。
　　2.根據權利要求1所述的梯度多層結構金剛石工具，其特征在于：所述結合劑由20～60質量份的Ni粉和Al粉、10～55質量份的Cu粉、10～25質量份的Ni-Cr合金粉末、1～5質量份的B粉組成，總質量份數為100份。
　　3.根據權利要求2所述的梯度多層結構金剛石工具，其特征在于：所述的Ni粉、Al粉的摩爾比為3：1或1：1。
　　4.根據權利要求1所述的梯度多層結構金剛石工具，其特征在于：所述金剛石的粒度為30/40～325/400目，所述金剛石與結合劑混合后金剛石的濃度為55%～90%。
　　5.權利要求1～4中任意一項所述的梯度多層結構金剛石工具的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：1）將Ni粉、Al粉、Cu粉、Ni-Cr合金粉末、B粉混合，進行球磨，得到結合劑；2）將結合劑分別與相同濃度不同粒度的金剛石混合，進行球磨，分別得到含不同粒度金剛石的磨料制備材料，或者，將結合劑分別與同一粒度不同濃度的金剛石混合，進行球磨，分別得到含不同濃度金剛石的磨料制備材料；3）將含不同粒度金剛石的磨料制備材料分層冷壓成型，得到從外層到內層的各層之間按金剛石粒度梯度遞增或梯度遞減的工具坯體，或者，將含不同濃度金剛石的磨料制備材料分層冷壓成型，得到從外層到內層的各層之間按金剛石濃度梯度遞增或梯度遞減的工具坯體；4）對工具坯體進行自蔓延反應-釬焊復合反應，反應結束后加壓使工具坯體致密化，得到梯度多層結構金剛石工具。
　　6.根據權利5所述的制備方法，其特征在于：步驟1）和2）中進行球磨時球磨機的轉速為150～250r/min，球磨時間為3～6h，球料比為（5～10）：1。
　　7.根據權利5所述的制備方法，其特征在于：步驟4）中工具坯體的壓坯密度為40%～60%理論密度。
　　8.根據權利5所述的制備方法，其特征在于：步驟4）中通過熱壓爐、激光、加熱鎢絲或電火花加熱引燃結合劑來引發自蔓延反應。