[00150099]微波烧结新型金刚石-硬质合金复合材料制品的开发

微波烧结技术是利用微波加热技术对材料进行烧结的一种高新技术，利用微波烧结可以降低烧结温度、缩短烧结时间及均匀加热等特性可以降低甚至消除由于在高温条件下产生的金刚石石墨化和热龟裂，使材料被快速均匀加热而不引起开裂或形成集中的热应力，以及在材料内部形成均匀的细晶结构和高的致密度从而提高材料的力学性能。该成果在国家科技攻关计划的资助下利用金刚石和硬质合金这两种材料的优点，加上微波烧结这种新烧结技术，将金刚石粉、WC粉、Co粉混合后压制成坯体，然后将压制好的坯体在微波场作用下，利用微波电磁场中电场、磁场、电磁混合场对材料的作用不同，并利用磁场对金属粉末加热的独特效果，形成了磁场-电磁混合场-电场的微波连续化烧结工艺和方法；金刚石微粉的表面复合镀Ni-Mo-B以及通过激光加工方法提高了金刚石微粉品质，从而提高了材料的性能，获得了良好综合性能的新型金刚石-硬质合金复合材料制品；研制成功了新型金刚石-硬质合金复合材料制品的微波连续烧结中试线，该中试线可靠性高，工艺稳定，电磁环境指标符合国家标准。应用表明：开发的新型金刚石-硬质合金复合材料制品的耐磨性是现有硬质合金钻头的3倍以上，抗冲击性能是现有国产PDC金刚石复合片的1.5倍以上，使用寿命是现有的金刚石复合制品和国产硬质合金制品的1.5-3倍。该成果具有中国完全的知识产权，且降低生产成本，提高加工效率，降低原材料的消耗，符合中国的可持续发展战略，推动相关行业的科技进步，可取代进口产品，并可出口参与国际市场竞争，将带来很大的经济效益和社会效益。