[00140872]金属胎体金刚石工具烧压石墨模具用碳基分型剂及其制备方法和使用方法

① 课题来源与背景 课题来源：国家自然科学基金资助（11504149） 背景： 金刚石磨料工业化生产的实现被誉为磨料行业所取得的具有里程碑意义的突破性成果,从此材料的加工进入了一个有条件可以实现高效精密作业的时代。几乎从此起步,各国以高效精密加工为目的的各类金刚石固结磨料工具也开始蓬勃发展起来。而制作金刚石磨料工具所采用金属结合剂采用青铜、铁、钴、镍合金为主要结合材料。所采用的方法多为烧结法。从根本上说金刚石工具的制作是由粉末成形和烧结两道工序组成的,在特殊情况下,成形工序并不重要,但是烧结工序或相当于烧结的高温工序是不可缺少的。烧结也是金刚石工具生产过程的最后一道主要工序,对最终产品的性能起决定作用,因为烧结造成的废品无法通过后续工序挽救,烧结对产品质量起着“把关”的作用。 ② 研究目的及意义 目前,在烧压过程中,由于烧压所用的石墨模具与金刚石磨料工具紧密接触,在高温下低熔点的金属结合剂部分熔化,浸入石墨模具的微小空隙中,与石墨模具紧密结合,降低了制作金刚石磨料工具的成功率。于是,出现了分型剂,但是在使用目前常用的分型剂时也出现很多问题,比如高分子量分型剂典型的缺陷就是分型次数不理想、连续分型不达标;金属型分型剂在使用时会出现粘接、积碳现象等等,以上常见的分型剂的主要问题可以总结为耐高温性能不理想,耐化学反应性能不够高,不易清除。 本发明针对现有技术的不足,提供一种金属粉末烧压石墨模具用碳基分型剂/分模剂,以及其制备方法。本发明所得的碳基分型剂具有理想的耐高温性能、理想的耐化学反应性能,且易清除;使用本发明所得的碳基分型剂可以使得石墨模具与金刚石磨料工具具有良好的分离性,大大提高了金刚石磨料工具制作的成功率以及增加了石墨模具的使用寿命;使用时厚度可以调控并且可以长期存放,从而大大提高了经济效益。 ③ 主要论点及论据 本发明配方中含有大量的碳粉具有很好的导电性（不会对石墨模具与金属胎体金刚石工具之间的导电性产生负面影响）,同时其润滑性良好使石墨模具与金刚石磨料工具具有良好的分离性,消除金刚石工具在不使用碳基分型剂时出现的断裂、变形等缺陷,大大提高了金刚石磨料工具制作的成功率。同时,金属胎体金刚石工具烧压石墨模具用碳基分型剂配方中的碳粉、碳酸钠粉、碳酸镁粉、氧化铝粉、氧化硅粉以及碳酸钙粉填充于石墨表面的微小空隙中,不与石墨模具发生反应,也不与金属结合剂发生反应,更不与金刚石发生反应。故不会形成较强的机械咬合力。 ④ 创见与创新 本发明中各个组分都有其特定的作用（碳粉即石墨相对于其他分型剂来说导电性较好且其耐高温性良好,同时由于其润滑性良好,使石墨模具与金刚石工具分离性很好;碳酸钠粉和碳酸镁粉具有粘接性,使分型剂能较好的粘在模具表面,不会在合模烧结前从石墨模具表面掉落;碳酸钙粉使平铺在石墨模具上的分型剂均匀,同时与氧化铝粉和氧化硅粉具有支撑作用） ⑤ 社会经济效益、存在的问题 无 ⑥ 历年获奖情况 无