Способ получения алмазных композиционных материалов

Союз Советских Социалистимеских РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТИ 1 ЬСТВУ(11," 413.724 1) Дополнительно т. свнд-ву), 1508250/26 22) Заявлено 10,07,6 с присоединением зая 1) М, Кл.е С 01 8 31/06 осударствеииыи комитетСовета Мииистроа СССРпо делам изобретенийи открытий 23) Приоритет43) Опубликовано 05.046) Дата опубликован 6,77,Бюллетень21 я описания 12.08.77 53) 666.23 (088.8 Бочарова(72) Авторы изобретения Семерчан, Ч. П. Модено и М. Е. Дмитриев Ф, Верещагин,1) аявнтель титут физики высоких давлений АН ССС) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛМАЗНЫМАТЕРИАЛОВ рошок алм ения порей прони Изобретени. относится к области изготовления сверхвердых материалов в аппаратуре высокот о давления и температурте 1, обладающих высокими прочностными и абразивными свойствами, 5Известны способы получения алмазных композиционных материалов, основанные на одновременном воздействии высокого давления и температурь на порошки алмаза в сочетании с материалом связки, перемешан ным с алмазным порошком. Однако алмазные композиционные материалы, получаемые известными способами, имеют ряд недостатков. Алмазные зерна в этих материалах не контактируют друг с другом, если Ь количество связки взято несколько большим, чем необходимо для заполнения лишь микро- пустот в алмазном каркасе. Ч этом случае наличие межэеренных прослоек материала связки приводит к снижению твердости и 20 упругих свойств композиционного материала. Кроме того, алмазные зерна недостаточно надежно скрепляются связкой и имеет место микропористость, если связки взято меньше необходимого количества, что 26 2снижает прочностные и упругие свойства материала,Есаул же количество связки взято равным расчетному, в реальных условиях при неоднородности исходной шихты, особенно мелкозернистой, практически происходит и то и другое, т.е. в участках с излишним содержанием связки наблюдается нарушение контактов алмазных зерен, а с недостато .ным содержанием - микропористость и слабое скрепление зерен, Заполнение межэеренных микрообъемов жидкой связкой одновременно по всему объему шихты приводит к захвату газообразных продуктов, находящихся в порошкообразной шихте или появившихся при ее разогреве, и к изо ляции газообразных продуктов в пределах межзеренных микрообъемов от периферии получаемого изддлия, Это также приводит к появлению микропористости, а следовательно к снижению предела прочности на сжатие и изгиб и к снижению упругих свойств. По предлагаемому способуэа подвергают воздействию давлка 60 кбар и выше с последующЗаказ 1710/162 Тираж 658; ;Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 кой код этим давлением металлами или сплавами, смачиввкавми алмаз, например титаном, титан-хромом и др., посредством их плавления,Создание под давлением плотного порошкообраэного алмазного каркаса, основного носителя твердости и упругих свойств композиционного материала, позволяет максимально исцользовать физико-механические ствойствв алмаза,введение связки в этот каркас посредством направленной пропитки обеспечивает наиболеекачественное заполнение ею межзеренных микрообьемов каркаса с вытеснением газообразных продуктов из него на периферию получаемого изделия. Структура материала однородна по всему изделию и представляет собой плотный алмазный порошкообразный каркас с многочисленными контактами зерен, заполненный О материалом связки. Материалы,получаемые по описываемому способу, обладают высокой 4твердостью (96-97 НРА) и могут найти применение в качестве конструкпионного материала, например для изготовления наиболее ответственных деталей аппаратов высокого давления, или в качестве абразивного материала, например для обработки оптического стекла, поликристаллического или монокристаллического алмвза и тд. Формула изобретения Способ получения алмазных компоэицион ных материалов путем воздействия высокого давления и температуры на порошок естественных и искусственных алмазов, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что,.с целью повышения прочностных и абразивных свойств композиционных материалов, порошок алмаза подвергают действию давления 60 кбар и выше с последующей пропиткой под этим давлением металлвмн илн сплавами, напри мер титаном, титан-хромом, путем плавле ния последних.