RU2312844C2 - Heat-resistant composite diamond sintered article and the method of its production - Google Patents
Heat-resistant composite diamond sintered article and the method of its production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2312844C2 RU2312844C2 RU2005121920/03A RU2005121920A RU2312844C2 RU 2312844 C2 RU2312844 C2 RU 2312844C2 RU 2005121920/03 A RU2005121920/03 A RU 2005121920/03A RU 2005121920 A RU2005121920 A RU 2005121920A RU 2312844 C2 RU2312844 C2 RU 2312844C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diamond
- pressure
- sintered
- heat
- gpa
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/52—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/645—Pressure sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
- C04B2235/422—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
- C04B2235/422—Carbon
- C04B2235/427—Diamond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
- C04B2235/428—Silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
- C04B2235/661—Multi-step sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
- C04B2235/781—Nanograined materials, i.e. having grain sizes below 100 nm
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ НАСТОЯЩЕЕ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к термостойкому алмазному композитному спеченному изделию и к способу его получения.The present invention relates to a heat-resistant diamond composite sintered product and to a method for its preparation.
ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
До настоящего времени известен способ получения алмазного спеченного изделия с помощью спекающей добавки, например карбоната, или металла, например кобальта, при использовании стандартного аппарата для синтеза под сверхвысоким давлением (смотри следующие патентные публикации 1 и 2). Также известен другой способ синтеза алмазного спеченного изделия высокой твердости, обладающего превосходной термостойкостью, который предусматривает выполнение технологической операции спекания в условиях более высокого давления/температуры, чем условия, предусматриваемые в стандартной обработке при использовании карбоната щелочноземельного металла в качестве спекающей добавки вместо металлической спекающей добавки (смотри следующую непатентную публикацию 1). Однако расплавленный карбонат, имеющий высокую вязкость, влияет на пределы размера зерна и в соответствии с этим эти спеченные изделия имеют относительно большой размер зерна, составляющий, как минимум, приблизительно 5 микрон.A method for producing a diamond sintered product using a sintering additive, for example carbonate, or a metal, for example cobalt, using a standard ultra-high pressure synthesis apparatus (see the following patent publications 1 and 2) is known to date. Another method for synthesizing a high-hardness diamond sintered product having excellent heat resistance is also known, which involves performing a sintering operation under conditions of higher pressure / temperature than the conditions provided for in standard processing using alkaline earth metal carbonate as a sintering agent instead of a metal sintering additive ( see the following non-patent publication 1). However, molten carbonate having a high viscosity affects grain size limits and accordingly, these sintered bodies have a relatively large grain size of at least about 5 microns.
Известен также способ спекания, не предусматривающий введения добавок, который предусматривает заключение алмазного порошка в металлическую капсулу без спекающей добавки и приложение непосредственно к капсуле внешнего сверхвысокого давления, мгновенно генерируемого посредством взрыва или удара по капсуле металлической плитой, движущейся с высокой скоростью, благодаря сверхвысокому давлению, генерируемому ударной нагрузкой или аналогичным образом, так чтобы под действием сжатия ударной нагрузкой образовывать синтезируемый алмазный порошок. Однако, если в этом способе используют алмазный порошок, имеющий размер зерна, составляющий 250-500 нм, который синтезируется под действием статического сжатия, то не может быть получено какого-либо спеченного алмазного изделия, обладающего высокой твердостью, вследствие графитизации в части алмазного порошка.There is also a known method of sintering that does not involve the introduction of additives, which involves enclosing a diamond powder in a metal capsule without a sintering additive and applying directly to the capsule external ultrahigh pressure instantly generated by exploding or hitting the capsule with a metal plate moving at high speed due to ultrahigh pressure, generated by the shock load or similarly, so that under the action of compression by the shock load to form a synthesized diamond boiled powder. However, if a diamond powder having a grain size of 250-500 nm, which is synthesized by static compression, is used in this method, no sintered diamond product having high hardness can be obtained due to graphitization in part of the diamond powder.
В качестве одной из мер устранения этой проблемы известен способ получения алмаза, содержащего сверхтонкие зерна, с помощью технологического процесса удара-сжатия при использовании синтезированных ударной нагрузкой поликристаллических алмазных зерен (патентная публикация 3). В патентной публикации 3 описан Пример 4, в котором синтезированные ударной нагрузкой поликристаллические алмазные зерна, имеющие размер зерна в диапазоне 100-500 нм, спекают с помощью технологического процесса удара-сжатия под давлением, составляющим 71,8 ГПа, с временем реакции, составляющим несколько десятков микросекунд. Это спеченное изделие имеет твердость, составляющую 5000-6700 кг/мм2 (49-65,7 ГПа), и содержит небольшое количество графита. То есть твердость этого спеченного изделия низка по сравнению с твердостью, составляющей приблизительно 100 ГПа, природного монокристалла.As one of the measures to eliminate this problem, a method is known for producing diamond containing ultrafine grains using a shock-compression process using polycrystalline diamond grains synthesized by shock loading (Patent Publication 3). Patent Publication 3 describes Example 4, in which polycrystalline diamond grains synthesized by impact loading having a grain size in the range of 100-500 nm are sintered using an impact-compression process under pressure of 71.8 GPa with a reaction time of several tens of microseconds. This sintered product has a hardness of 5000-6700 kg / mm 2 (49-65.7 GPa) and contains a small amount of graphite. That is, the hardness of this sintered product is low compared to a hardness of approximately 100 GPa, a natural single crystal.
Авторы настоящего изобретения описали способ получения тонкозернистого алмазного спеченного изделия, который предусматривает введение дигидрата щавелевой кислоты, служащего в качестве жидкой фазы CO2-H2O, в карбонат для получения смешанного порошка, и нанесения природного алмазного порошка, имеющего гранулометрический разброс (диапазон распределения диаметра частиц) от нуля до 1 микрона, на смешанный порошок для образования слоистой структуры (смотри следующую патентную публикацию 3 и непатентные публикации 2 и 3). Однако этот способ получения по существу требует высокой температуры, составляющей 2000°С или более.The authors of the present invention described a method for producing a fine-grained diamond sintered product, which involves the introduction of oxalic acid dihydrate, which serves as the liquid phase of CO 2 -H 2 O, in carbonate to obtain a mixed powder, and applying a natural diamond powder having a particle size distribution (diameter distribution range particles) from zero to 1 micron, per mixed powder to form a layered structure (see the following patent publication 3 and non-patent publications 2 and 3). However, this preparation method essentially requires a high temperature of 2000 ° C. or more.
Авторы настоящего изобретения также описали способ, аналогичный вышеописанному способу, который предусматривает спекание более тонкозернистого алмазного порошка, имеющего, например, гранулометрический разброс от нуля до 0,1 мкм (смотри следующую непатентную публикацию 4). В этом случае какого-либо алмазного спеченного изделия высокой твердости не может быть получено вследствие наличия анормального роста зерен в алмазе.The authors of the present invention also described a method similar to the above method, which involves sintering a finer-grained diamond powder having, for example, a particle size distribution from zero to 0.1 μm (see the following non-patent publication 4). In this case, any diamond sintered product of high hardness cannot be obtained due to the presence of abnormal grain growth in diamond.
Недавно была опубликована статья, в которой описывается способ синтеза алмазного спеченного изделия под давлением 12-25 ГПа и при температуре, составляющей 2000-2500°С, без спекающей добавки посредством реакции прямого преобразования из графита в алмаз. В этой статье сообщается, что полученное алмазное спеченное изделие обладает способностью пропускать свет (смотри следующую непатентную публикацию 5).Recently, an article was published that describes a method for synthesizing a diamond sintered product under a pressure of 12-25 GPa and at a temperature of 2000-2500 ° C, without a sintering additive by means of a direct conversion reaction from graphite to diamond. This article reports that the resulting diamond sintered product has the ability to transmit light (see the following non-patent publication 5).
Первичная публикация 1: Японская патентная публикация №52-012126Initial publication 1: Japanese Patent Publication No. 52-012126
Первичная публикация 2: Японская патентная публикация №04-050270Initial publication 2: Japanese Patent Publication No. 04-050270
Первичная публикация 3: Публикация №02-030668 японской патентной выложенной заявкиInitial publication 3: Japanese Patent Application Publication No. 02-030668
Первичная публикация 4: Публикация №2002-187775 японской патентной выложенной заявкиInitial publication 4: Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2002-187775
Непатентная публикация 1: Алмаз и родственные материалы. Vol.5, рр 34-37, Elsevier Science S.A., 1996Non-Patent Publication 1: Diamond and Related Materials. Vol.5, pp 34-37, Elsevier Science S.A., 1996
Непатентная публикация 2: Journal of the 41st High Pressure Symposium, p 108, the Japan Society of High Pressure Science and Technology, 2000Non-Patent Publication 2: Journal of the 41 st High Pressure Symposium, p 108, the Japan Society of High Pressure Science and Technology, 2000
Непатентная публикация 3: Proceedings of the 8th NIRIM International Symposium on Advanced Materials, pp 33-34, the National Institute for Research in Inorganic Materials, 2001Non-Patent Publication 3: Proceedings of the 8 th NIRIM International Symposium on Advanced Materials, pp 33-34, the National Institute for Research in Inorganic Materials, 2001
Непатентная публикация 4: Journal of the 42nd High Pressure Symposium, p 89, the Japan Society of High Pressure Science and Technology, 2001Non-Patent Publication 4: Journal of the 42 nd High Pressure Symposium, p 89, the Japan Society of High Pressure Science and Technology, 2001
Непатентная публикация 5: Т. Ирифьюн и др. "Определение характеристик поликристаллических алмазов, синтезированных прямым преобразованием графита при использовании многоопорного аппарата", 6th High Pressure Mineral Physics Seminar, 28 August, 2002, Verbania, ItalyNon-Patent Publication 5: T. Irifune et al. "Characterization of Polycrystalline Diamonds Synthesized by Direct Transformation of Graphite Using a Multiple Supporting Device", 6 th High Pressure Mineral Physics Seminar, August 28, 2002, Verbania, Italy
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE SUMMARY OF THE INVENTION
Существует потребность в получении алмазного спеченного изделия, применимого в качестве инструмента с высокими эксплуатационными показателями в области режущих инструментов и инструментов для высокоточной механической обработки в качестве альтернативы монокристаллам, ранее сильно ограниченных и ценных в качестве ювелирных изделий. В частности, в связи с более высокими скоростями резания в нефтебуровых коронках для алмазного бурения и особых автомобильных компонентах, желательно получить более высокую термостойкость алмазных инструментов, получаемых спеканием.There is a need to obtain a diamond sintered product, applicable as a tool with high performance in the field of cutting tools and tools for precision machining as an alternative to single crystals, previously very limited and valuable as jewelry. In particular, in connection with higher cutting speeds in oil drilling crowns for diamond drilling and special automotive components, it is desirable to obtain higher heat resistance of diamond tools obtained by sintering.
До настоящего времени алмазное спеченное изделие высокой твердости с металлической или неметаллической спекающей добавкой получали путем спекания в условиях высокого давления/высокой температуры 5,5-7,7 ГПа. В таком способе получения алмазного спеченного изделия, предусматривающем использование спекающей добавки, материал, используемый в качестве спеченного изделия, неизбежно остается в виде твердого тела в спеченном изделии после спекания при высокой температуре/высоком давлении, что вызывает уменьшение площади соединения между алмазными зернами. По сравнению с идеальным алмазным спеченным изделием, не содержащим спекающей добавки, алмазное спеченное изделие со спекающей добавкой склонно иметь меньшую твердость и более низкие свойства вследствие химической реакции между алмазом и спекающей добавкой, оставшейся в спеченном изделии. Кроме того, стандартный синтетический способ получения спеченного изделия, не предусматривающий использования спекающей добавки, требует очень высоких давлений и температур.To date, a high hardness diamond sintered product with a metal or nonmetallic sintering additive has been prepared by sintering under high pressure / high temperature conditions of 5.5-7.7 GPa. In such a method for producing a diamond sintered product involving the use of a sintering additive, the material used as the sintered product inevitably remains as a solid in the sintered product after sintering at high temperature / high pressure, which causes a reduction in the bonding area between the diamond grains. Compared to an ideal sintered diamond product that does not contain a sintering additive, a sintered diamond product with a sintering additive tends to have lower hardness and lower properties due to the chemical reaction between the diamond and the sintering agent remaining in the sintered product. In addition, a standard synthetic method for producing a sintered product, not involving the use of a sintering additive, requires very high pressures and temperatures.
Природный алмазный порошок, имеющий диапазон разброса размеров частиц, составляющий от 0 до 0,1 мкм, может быть спечен при использовании спекающей добавки, состоящей из жидкой фазы карбонат-С-O-Н для легкого синтезирования тонкозернистого алмазного спеченного изделия высокой твердости с карбонатом, гомогенно распределенным между алмазными зернами в условиях высокого давления 7,7 ГПа и высокой температуры 1700°С или более (японская патентная заявка №2002-030863, публикация №2003-226578 выложенной заявки).A natural diamond powder having a particle size dispersion range of 0 to 0.1 μm can be sintered using a sintering additive consisting of a carbonate-C-O-H liquid phase to easily synthesize a fine-grained diamond sintered product of high hardness with carbonate, homogeneously distributed between diamond grains under high pressure of 7.7 GPa and high temperature of 1700 ° C or more (Japanese patent application No. 2002-030863, publication No. 2003-226578 of the laid-out application).
Для уменьшения себестоимости синтеза тонкозернистого алмазного спеченного изделия высокой твердости при использовании карбоната в качестве спекающей добавки авторы настоящего изобретения пытались синтезировать алмазное спеченное изделие путем нанесения алмазного порошка с водородными окончаниями, имеющего средний размер зерен 100 нм, на спекающую добавку, состоящую из жидкой фазы карбонат-С-Н, для образования слоистой структуры, и подвергания слоистой структуры спеканию в условиях высокого давления/высокой температуры. В результате, хотя извлеченный образец имел слоистые трещины и частичное просачивание карбоната, гомогенного просачивания жидкой фазы карбонат-С-Н в качестве спекающей добавки не могло быть достигнуто.To reduce the cost of synthesizing a fine-grained diamond sintered product of high hardness using carbonate as a sintering additive, the authors of the present invention tried to synthesize a diamond sintered product by applying diamond powder with hydrogen endings having an average grain size of 100 nm to a sintering additive consisting of a liquid phase carbonate CH to form a layered structure, and subject the layered structure to sintering under high pressure / high temperature conditions. As a result, although the extracted sample had layered cracks and partial leakage of carbonate, homogeneous leakage of the liquid phase of carbonate-CH as a sintering additive could not be achieved.
В качестве результата исследования причины этого авторы настоящего изобретения пришли к заключению, что синтетический алмазный порошок склонен к пластической деформации и промежутки между алмазными частицами частично уменьшаются вследствие пластической деформации, препятствуя просачиванию расплавленной спекающей добавки.As a result of investigating the reasons for this, the inventors of the present invention concluded that synthetic diamond powder is prone to plastic deformation and the gaps between diamond particles are partially reduced due to plastic deformation, preventing leakage of the molten sintering additive.
Кроме того, в системе, в которой не используется спекающая добавка, авторы настоящего изобретения пытались спекать природный алмазный порошок, имеющий гранулометрический диапазон от нуля до 0,2 мкм, в условиях давления 7,7 ГПа и температуры 2300°С в течение 15 минут. В результате оказалось, что алмазное спеченное изделие высокой твердости синтезируется из природного алмазного порошка, имеющего гранулометрический диапазон от нуля до 0,1 мкм.In addition, in a system that does not use a sintering additive, the authors of the present invention tried to sinter natural diamond powder having a particle size range from zero to 0.2 μm, under pressure of 7.7 GPa and a temperature of 2300 ° C for 15 minutes. As a result, it turned out that a high-hardness diamond sintered product is synthesized from a natural diamond powder having a particle size range from zero to 0.1 μm.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что вышеуказанная проблема не непредвиденно возникает, если синтетический алмазный порошок, имеющий средний размер зерен 200 нм или менее, используют в качестве исходного материала и спекают в условиях высокого давления/высокой температуры, эквивалентных условиям, создаваемым в соответствии со стандартным способом получения алмазного спеченного изделия, предусматривающим использование спекающей добавки, например карбоната. Основываясь на этом знании, авторы настоящей заявки полностью добились синтеза термостойкого и тонкозернистого алмазного спеченного изделия без использования спекающей добавки.The inventors of the present invention have found that the above problem does not occur unexpectedly if a synthetic diamond powder having an average grain size of 200 nm or less is used as a starting material and sintered under high pressure / high temperature conditions equivalent to those created according to the standard method obtaining a diamond sintered product, involving the use of a sintering additive, such as carbonate. Based on this knowledge, the authors of this application have fully achieved the synthesis of heat-resistant and fine-grained diamond sintered products without the use of sintering additives.
Помимо всего прочего, спеченное изделие, полученное с помощью этого способа получения, содержит незначительное количество неалмазного углерода в качестве продукта. То есть это спеченное изделие образовано как композитное спеченное изделие из алмазного кристалла и неалмазного углерода, и в нем создается электропроводность. Этот неалмазный углерод будет происходить из графитизации в части алмазного порошка, используемого в качестве исходного материала. Таким образом, полученное композитное спеченное изделие, обладающее электропроводностью, может быть подвергнуто технологическому процессу электроэрозионной обработки. Кроме того, композиционное спеченное изделие имеет блеск и глянец, которыми не обладают стандартные алмазные спеченные изделия.Among other things, the sintered product obtained using this production method contains a small amount of non-diamond carbon as a product. That is, this sintered body is formed as a composite sintered body of diamond crystal and non-diamond carbon, and electrical conductivity is created in it. This non-diamond carbon will come from graphitization in part of the diamond powder used as starting material. Thus, the obtained composite sintered product having electrical conductivity can be subjected to an EDM process. In addition, the composite sintered product has a gloss and gloss that standard diamond sintered products do not possess.
В частности, настоящее изобретение обеспечивает получение термостойкого алмазного композитного спеченного изделия, полученного путем спекания сверхтонкого синтетического алмазного порошка, имеющего средний размер зерен, составляющий 200 нм или менее, без использования спекающей добавки. Композитное спеченное изделие содержит алмазный кристалл и незначительное количество неалмазного углерода в качестве продукта и имеет твердость по Викерсу, составляющую 85 ГПа или более.In particular, the present invention provides a heat-resistant diamond composite sintered body obtained by sintering an ultrafine synthetic diamond powder having an average grain size of 200 nm or less without the use of a sintering agent. The composite sintered article contains a diamond crystal and a small amount of non-diamond carbon as a product and has a Vickers hardness of 85 GPa or more.
Настоящее изобретение также обеспечивает способ получения вышеуказанного термостойкого алмазного композитного спеченного изделия, который предусматривает заключение синтетического алмазного порошка, имеющего средний размер зерен, составляющий 200 нм или менее, в капсулу, полученную из тантала или молибдена, нагревание и создание давления при использовании аппарата для синтеза под сверхвысоким давлением в термодинамически устойчивых условиях, включая температуру 2100°С или более и давление 7,7 ГПа или более.The present invention also provides a method for producing the aforementioned heat-resistant diamond composite sintered product, which comprises enclosing a synthetic diamond powder having an average grain size of 200 nm or less in a capsule made from tantalum or molybdenum, heating and pressurizing using an apparatus for synthesizing ultrahigh pressure in thermodynamically stable conditions, including a temperature of 2100 ° C or more and a pressure of 7.7 GPa or more.
По сравнению с природным алмазным порошком в состоянии, в котором каждый алмазный порошок имеет приблизительно один размер зерен, синтетический алмазный порошок подвергается пластической деформации. По сравнению с порошком, имеющим широкий гранулометрический состав, порошок, имеющий менее широкий гранулометрический состав, будет иметь менее широкий гранулометрический состав в промежутке между зернами. Таким образом, если в качестве исходного материала используют синтетический алмазный порошок, имеющий приблизительно равномерный размер зерен и наименее возможный средний размер зерен, то термостойкое алмазное композитное спеченное изделие будет синтезировано без какой-либо спекающей добавки благодаря использованию пластической деформации, просто имеющей место в алмазных зернах, и большой поверхностной энергии, характерной для небольшого алмазного зерна, в качестве движущей силы.Compared to natural diamond powder in a state in which each diamond powder has approximately the same grain size, the synthetic diamond powder undergoes plastic deformation. Compared to a powder having a wide particle size distribution, a powder having a less wide particle size distribution will have a less wide particle size distribution between the grains. Thus, if a synthetic diamond powder having an approximately uniform grain size and the smallest possible average grain size is used as the starting material, then the heat-resistant diamond composite sintered product will be synthesized without any sintering additive due to the use of plastic deformation simply taking place in diamond grains , and the large surface energy characteristic of a small diamond grain as a driving force.
При использовании алмазного порошка, имеющего средний размер зерна более 200 нм, поверхностная энергия алмазных зерен будет уменьшаться вместе с увеличением размера зерна, что вызывает трудности при синтезировании алмазного спеченного изделия.When using a diamond powder having an average grain size of more than 200 nm, the surface energy of diamond grains will decrease along with an increase in grain size, which causes difficulties in synthesizing a diamond sintered product.
Термостойкое алмазное композитное спеченное изделие, синтезированное с помощью способа получения, соответствующего настоящему изобретению, может быть использовано не только для промышленных целей, например в инструменте с высокими эксплуатационными показателями в областях режущих инструментов и в нефтебуровых коронках для алмазного бурения, требующих высокой термостойкости, но также для ювелирных изделий благодаря преимуществу высокого коэффициента преломления, характерного для алмаза, блеску, специфическому для алмазного спеченного изделия, полученного без спекающей добавки, и возможности получения крупного спеченного изделия.The heat-resistant diamond composite sintered product synthesized using the production method corresponding to the present invention can be used not only for industrial purposes, for example, in a tool with high performance in the areas of cutting tools and in oil drill bits for diamond drilling requiring high heat resistance, but also for jewelry due to the advantage of the high refractive index characteristic of diamond, the gloss specific to diamond sintered a product obtained without sintering additive, and the possibility of obtaining a large sintered product.
Способ получения, соответствующий настоящему изобретению, может быть реализован в условиях давления/температуры, эквивалентных условиям стандартного способа получения алмазного спеченного изделия, в котором используется карбонат в качестве спекающей добавки.The production method corresponding to the present invention can be implemented under pressure / temperature conditions equivalent to the conditions of a standard method for producing a diamond sintered product that uses carbonate as a sintering additive.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Фиг.1 - сечение, концептуально иллюстрирующее один пример капсулы для синтеза спеченного изделия, которая заполнена алмазным порошком, подлежащим спеканию с помощью способа получения, соответствующего настоящему изобретению.Figure 1 is a cross section conceptually illustrating one example of a capsule for synthesizing a sintered product that is filled with diamond powder to be sintered using the production method of the present invention.
Фиг.2 - график, иллюстрирующий рентгенограмму спеченного изделия, полученного в Примере 1 варианта осуществления настоящего изобретения ((а) перед термической обработкой, (b) после обработки).Figure 2 is a graph illustrating an x-ray of a sintered product obtained in Example 1 of an embodiment of the present invention ((a) before heat treatment, (b) after processing).
Фиг.3 - электронная микрофотография поверхности излома спеченного изделия, полученного в Примере 1 варианта осуществления настоящего изобретения.Figure 3 is an electron micrograph of the fracture surface of a sintered product obtained in Example 1 of an embodiment of the present invention.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE PRESENT INVENTION
В способе получения алмазного спеченного изделия, соответствующем настоящему изобретению, в качестве исходного материала используют синтетический сверхтонкий алмазный порошок. На фиг.1 приведено сечение, иллюстрирующее один пример капсулы для синтеза спеченного изделия, которая заполнена алмазным порошком, подлежащим спеканию с помощью способа получения, соответствующего настоящему изобретению.In the method for producing a diamond sintered product according to the present invention, synthetic ultrafine diamond powder is used as a starting material. FIG. 1 is a sectional view illustrating one example of a capsule for synthesizing a sintered product that is filled with diamond powder to be sintered using the production method of the present invention.
Как иллюстрируется на фиг.1, капсула 3, имеющая цилиндрическую форму, полученная из тантала, имеет графитовый диск 4А, присоединенной к ее дну для предотвращения деформации капсулы. Слой 2А алмазного порошка образован на графитовом диске 4А посредством танталовой или молибденовой фольги 1А под данным давлением прессования. Танталовую или молибденовую фольгу используют для отделения слоев алмазного порошка друг от друга для синтеза спеченного изделия, имеющего требуемую толщину, отделяющую графитовые диски от слоя алмазного порошка, предотвращая прохождение среды давления в капсулу и герметизируя жидкую фазу. Затем на слое 2А алмазного порошка размещают танталовую или молибденовую фольгу 1В. Аналогичным образом образованы второй, третий и четвертый слои 2В, 2С, 2D алмазного порошка с помощью промежуточных танталовых или молибденовых фольговых перегородок 1С, 1D, размещенных между ними. Затем на слое 2D алмазного порошка размещали танталовую или молибденовую фольгу 1Е, а на танталовой или молибденовой фольге 1Е размещали графитовый диск 4В для предотвращения деформации капсулы.As illustrated in FIG. 1, a capsule 3 having a cylindrical shape obtained from tantalum has a graphite disk 4A attached to its bottom to prevent deformation of the capsule. The diamond powder layer 2A is formed on the graphite disk 4A by tantalum or molybdenum foil 1A under a given pressing pressure. Tantalum or molybdenum foil is used to separate layers of diamond powder from each other to synthesize a sintered product having a desired thickness separating graphite disks from a layer of diamond powder, preventing the pressure medium from passing into the capsule and sealing the liquid phase. Then, tantalum or molybdenum foil 1B is placed on the diamond powder layer 2A. The second, third and fourth layers of 2B, 2C, 2D diamond powder are similarly formed using intermediate tantalum or molybdenum foil partitions 1C, 1D placed between them. Then, tantalum or molybdenum foil 1E was placed on a layer of 2D diamond powder, and a graphite disk 4B was placed on tantalum or molybdenum foil 1E to prevent capsule deformation.
Эту капсулу размещали в среде давления и создавали давление величиной до 7,7 ГПа или более при комнатной температуре, благодаря использованию аппарата сверхвысокого давления, основанного на процессе статического сжатия, например, аппарата для синтеза под сверхвысоким давлением ленточного типа. Затем под этим давлением капсулу нагревают до данной температуры, составляющей 2100°С или более, для осуществления спекания. Если давление меньше 7,7 ГПа, то требуемое термостойкое спеченное изделие не может быть получено даже в том случае, если температура равна или превышает 2100°С. Кроме того, если температура меньше 2100°С, то требуемое термостойкое изделие не может быть получено даже в том случае, если давление равно или превышает 7,7 ГПа. Необходимо ограничивать температуру и давление до абсолютного минимума, принимая во внимание возможность аппарата, поскольку чрезмерная температура или давление просто ведет к ухудшению эффективности использования энергии.This capsule was placed in a pressure medium and a pressure of up to 7.7 GPa or more was created at room temperature due to the use of an ultrahigh pressure apparatus based on a static compression process, for example, a ribbon type synthesis apparatus for ultrahigh pressure. Then, under this pressure, the capsule is heated to a given temperature of 2100 ° C. or more to effect sintering. If the pressure is less than 7.7 GPa, then the required heat-resistant sintered product cannot be obtained even if the temperature is equal to or exceeds 2100 ° C. In addition, if the temperature is less than 2100 ° C, then the required heat-resistant product cannot be obtained even if the pressure is equal to or greater than 7.7 GPa. It is necessary to limit the temperature and pressure to an absolute minimum, taking into account the possibility of the apparatus, since excessive temperature or pressure simply leads to a decrease in energy efficiency.
Синтетический алмазный порошок, имеющий средний размер зерен 200 нм или менее, получают путем измельчения синтетического алмазного порошка, имеющего более крупный размер зерен, и классификации измельченного порошка. В этой работе размер зерна представляет собой измеренное значение при использовании анализатора размера частиц типа Microtrac UPA. Этот способ измерения широко известен (смотри, например, публикацию №2002-35636 японской выложенной патентной заявки). Такой синтетический алмазный порошок выпускается на промышленной основе (например, под торговым названием MD200 (средний размер зерен 200 нм); MD100 (средний размер зерен 100 нм), выпускаемый компанией Tomei Diamond Co., Ltd.).A synthetic diamond powder having an average grain size of 200 nm or less is obtained by grinding a synthetic diamond powder having a larger grain size and classifying the ground powder. In this work, grain size is the measured value using a Microtrac UPA type particle size analyzer. This measurement method is widely known (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-35636). Such a synthetic diamond powder is commercially available (for example, under the trade name MD200 (average grain size 200 nm); MD100 (
ПРИМЕРEXAMPLE
(Пример 1 варианта осуществления настоящего изобретения)(Example 1 of an embodiment of the present invention)
В качестве исходного материала использовали выпускаемый на промышленной основе синтетический алмазный порошок, имеющий средний размер зерен 100 нм.A synthetic diamond powder manufactured on an industrial basis having an average grain size of 100 nm was used as a starting material.
Получали танталовую капсулу цилиндрической формы, имеющую толщину стенок, составляющую 0,8 мм, и внешний диаметр, составляющий 11,6 мм, и графитовый диск, имеющий толщину 2,6 мм, присоединяли к дну капсулы для предотвращения деформации капсулы. 250 мг алмазного порошка размещали на графитовом диске через танталовую фольгу и сжимали при давлении прессования, составляющем 100 МПа, для образования слоя алмазного порошка. Затем танталовую фольгу размещали на слое алмазного порошка и после этого графитовый диск, имеющий толщину 2,6 мм, размещали на этой танталовой фольге для предотвращения деформации капсулы. Капсулу подвергали штамповке и затем отделяли избыточную часть верхнего графитового диска.A cylindrical tantalum capsule having a wall thickness of 0.8 mm and an outer diameter of 11.6 mm and a graphite disk having a thickness of 2.6 mm were attached to the bottom of the capsule to prevent capsule deformation. 250 mg of diamond powder was placed on a graphite disk through tantalum foil and compressed at a compression pressure of 100 MPa to form a layer of diamond powder. Then the tantalum foil was placed on a layer of diamond powder, and then a graphite disk having a thickness of 2.6 mm was placed on this tantalum foil to prevent deformation of the capsule. The capsule was pressed and then the excess portion of the upper graphite disk was separated.
Затем капсулу размещали в среде давления NaCl - 10% ZrO2 и подвергали спеканию под давлением 7,7 ГПа при температуре 2200°С в течение 30 минут при использовании аппарата для синтеза под сверхвысоким давлением ленточного типа. После завершения спекания капсулу извлекали.Then the capsule was placed in a pressure medium of NaCl - 10% ZrO 2 and sintered under a pressure of 7.7 GPa at a temperature of 2200 ° C for 30 minutes using a tape-type ultrahigh-pressure synthesis apparatus. After sintering, the capsule was removed.
Затем продукт, например карбид тантала, образованный на поверхности спеченного изделия, удаляли при использовании раствора плавиковой кислоты в азотной кислоте и каждую верхнюю и нижнюю поверхность спеченного изделия шлифовали при использовании алмазного шлифовального круга для уплощения поверхностей. Спеченное изделие имело высокое сопротивление шлифованию и спеченное изделие после шлифования имело среднее значение твердости по Викерсу, составляющее 90 ГПа или более.Then, a product, for example, tantalum carbide formed on the surface of the sintered body, was removed using a solution of hydrofluoric acid in nitric acid, and each upper and lower surface of the sintered body was ground using a diamond grinding wheel to flatten the surfaces. The sintered product had a high grinding resistance and the sintered product after grinding had an average Vickers hardness of 90 GPa or more.
Это спеченное изделие подвергали термической обработке в вакууме при температуре 1200°С в течение 30 минут для оценки термостойкости. После этой обработки спеченное изделие сохраняло подобную твердость по Викерсу, как и перед обработкой. На фиг.2 приведена рентгенограмма полученного спеченного изделия. На фиг.2(а) и фиг.2(b) показаны рентгенограмма перед термической обработкой в вакууме при температуре 1200°С в течение 30 минут и рентгенограмма после термической обработки соответственно. Как следует из результатов, приведенных на фиг.2(а), дифракционная линия неалмазного углерода наблюдается как широкая дифракционная линия (002) графита и обнаружен алмаз и очень небольшое количество неалмазного углерода (указанное на фиг.2(а)точкой (•)). Как следует из результатов, приведенных на фиг.2(b), эта дифракционная линия не изменяется по положению и интенсивности. Это показывает, что количество неалмазного углерода после термической обработки совсем не изменилось. Как показано на фиг.3, посредством исследования микроструктуры поверхности разлома было установлено, что спеченное изделие содержит тонкие зерна, имеющие средний размер зерен 80 нм.This sintered body was heat-treated in vacuo at a temperature of 1200 ° C for 30 minutes to evaluate heat resistance. After this treatment, the sintered body retained a similar Vickers hardness as before processing. Figure 2 shows the x-ray of the obtained sintered product. Figure 2 (a) and figure 2 (b) shows the x-ray before heat treatment in vacuum at a temperature of 1200 ° C for 30 minutes and the x-ray after heat treatment, respectively. As follows from the results shown in FIG. 2 (a), the non-diamond carbon diffraction line is observed as a wide graphite (002) diffraction line and a diamond and a very small amount of non-diamond carbon are detected (indicated by a dot (•) in FIG. 2 (a)) . As follows from the results shown in figure 2 (b), this diffraction line does not change in position and intensity. This shows that the amount of non-diamond carbon after heat treatment has not changed at all. As shown in FIG. 3, by examining the microstructure of the fracture surface, it was found that the sintered body contains fine grains having an average grain size of 80 nm.
(Сравнительный пример 1)(Comparative example 1)
За исключением того, что температура спекания составляла 2000°С, спекание осуществляли подобным образом, что и в Примере 1 варианта осуществления настоящего изобретения. Полученное спеченное изделие имело плохое сопротивление шлифованию, а среднее значение твердости по Викерсу составляло 50 ГПа.With the exception that the sintering temperature was 2000 ° C., sintering was carried out in a similar manner as in Example 1 of the embodiment of the present invention. The resulting sintered product had poor grinding resistance, and the average Vickers hardness was 50 GPa.
(Пример 2 варианта осуществления настоящего изобретения)(Example 2 of an embodiment of the present invention)
За исключением того, что в качестве исходного материала использовали синтетический алмазный порошок, имеющий средний размер зерен 200 нм, а температура спекания составляла 2300°С, спекание осуществляли так же, как и в Примере 1 варианта осуществления настоящего изобретения. Полученное спеченное изделие обладало значительно более высоким сопротивлением шлифованию и чрезвычайно высокой твердостью. В частности, среднее значение твердости по Викерсу составляло 85 ГПа.With the exception that synthetic diamond powder having an average grain size of 200 nm and a sintering temperature of 2300 ° C. was used as starting material, sintering was carried out in the same manner as in Example 1 of an embodiment of the present invention. The resulting sintered product had significantly higher grinding resistance and extremely high hardness. In particular, the average Vickers hardness was 85 GPa.
(Сравнительный пример 2)(Comparative example 2)
За исключением того, что в качестве исходного материала использовали синтетический алмазный порошок, имеющий средний размер зерен 300 нм, спекание осуществляли аналогично тому, как это делали в Примере 2 варианта осуществления настоящего изобретения. В полученном спеченном изделии наблюдали слоистые трещины, а сопротивление шлифованию было намного ниже, чем в Примере 2 варианта осуществления настоящего изобретения. Таким образом, чрезмерно увеличенный средний размер зерен затрудняет синтез алмазного спеченного изделия высокой твердости.With the exception that synthetic diamond powder having an average grain size of 300 nm was used as the starting material, sintering was carried out in the same way as in Example 2 of the embodiment of the present invention. Layered cracks were observed in the sintered product obtained, and the grinding resistance was much lower than in Example 2 of the embodiment of the present invention. Thus, an excessively increased average grain size makes it difficult to synthesize a diamond sintered body of high hardness.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬINDUSTRIAL APPLICABILITY
Алмазное спеченное изделие, соответствующее настоящему изобретению, имеет превосходную термостойкость, высокое сопротивление шлифованию и высокую твердость. Например, такое алмазное спеченное изделие используют в чистовой обработке резанием для материалов, трудно поддающихся механической обработке, например алюминиевых сплавов с высоким содержанием кремния, или в технологическом процессе сверхточной механической обработки металлов или сплавов, он может обеспечивать превосходные эксплуатационные характеристики при резании и волочении проволоки. Помимо всего прочего, такое алмазное спеченное изделие имеет достаточную термостойкость, пригодную для высокой скорости резания в нефтебуровых коронках для алмазного бурения и особых автомобильных компонентах. Кроме того, образуется неалмазный углерод, обеспечивающий получение композитного спеченного изделия, обладающего электропроводностью. Эти свойства делают возможным использование технологического процесса электроэрозионной обработки в качестве процесса отрезания спеченного изделия для уменьшения себестоимости механической обработки. Кроме того, композиционное спеченное изделие имеет блеск и глянец, которыми не обладают стандартные алмазные спеченные изделия. Спеченному изделию может быть приданы различные конфигурации посредством лазерной обработки, шлифования и полирования, а также посредством электроэрозионной обработки. Таким образом, можно ожидать его использования в ювелирных изделиях в качестве черного алмаза, имеющего блеск и глянец, который не может быть получен в стандартных алмазных спеченных изделиях.The sintered diamond product of the present invention has excellent heat resistance, high grinding resistance and high hardness. For example, such a diamond sintered product is used in finishing by cutting for materials that are difficult to machine, for example, aluminum alloys with a high silicon content, or in the process of high-precision machining of metals or alloys, it can provide excellent performance when cutting and drawing wire. Among other things, such a diamond sintered product has sufficient heat resistance, suitable for high cutting speeds in oil drill bits for diamond drilling and special automotive components. In addition, non-diamond carbon is formed, providing a composite sintered product having electrical conductivity. These properties make it possible to use the EDM process as a process for cutting a sintered product to reduce the cost of machining. In addition, the composite sintered product has a gloss and gloss that standard diamond sintered products do not possess. Various configurations can be imparted to the sintered body by means of laser processing, grinding and polishing, as well as by EDM. Thus, it can be expected to be used in jewelry as a black diamond having a luster and gloss that cannot be obtained in standard sintered diamond products.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002-367354 | 2002-12-18 | ||
| JP2002367354A JP3877677B2 (en) | 2002-12-18 | 2002-12-18 | Heat resistant diamond composite sintered body and its manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005121920A RU2005121920A (en) | 2006-01-20 |
| RU2312844C2 true RU2312844C2 (en) | 2007-12-20 |
Family
ID=32588341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005121920/03A RU2312844C2 (en) | 2002-12-18 | 2003-11-19 | Heat-resistant composite diamond sintered article and the method of its production |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20070009374A1 (en) |
| JP (1) | JP3877677B2 (en) |
| KR (1) | KR100642841B1 (en) |
| CN (1) | CN1300053C (en) |
| RU (1) | RU2312844C2 (en) |
| WO (1) | WO2004054943A1 (en) |
| ZA (1) | ZA200505162B (en) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9403137B2 (en) | 2005-09-15 | 2016-08-02 | Diamond Innovations, Inc. | Polycrystalline diamond material with extremely fine microstructures |
| US20070056778A1 (en) * | 2005-09-15 | 2007-03-15 | Steven Webb | Sintered polycrystalline diamond material with extremely fine microstructures |
| US8490721B2 (en) | 2009-06-02 | 2013-07-23 | Element Six Abrasives S.A. | Polycrystalline diamond |
| GB0913304D0 (en) * | 2009-07-31 | 2009-09-02 | Element Six Ltd | Polycrystalline diamond composite compact elements and tools incorporating same |
| JP5500508B2 (en) * | 2010-03-31 | 2014-05-21 | 三菱マテリアル株式会社 | Manufacturing method of fine polycrystalline diamond sintered body |
| JP6390151B2 (en) * | 2014-04-30 | 2018-09-19 | 住友電気工業株式会社 | Composite sintered body |
| JP6390152B2 (en) * | 2014-04-30 | 2018-09-19 | 住友電気工業株式会社 | Composite sintered body |
| JP6112177B1 (en) * | 2015-10-30 | 2017-04-12 | 住友電気工業株式会社 | Composite polycrystal and method for producing the same |
| US11072008B2 (en) | 2015-10-30 | 2021-07-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Wear-resistant tool |
| US10287824B2 (en) | 2016-03-04 | 2019-05-14 | Baker Hughes Incorporated | Methods of forming polycrystalline diamond |
| CN107402196B (en) * | 2016-05-18 | 2020-09-25 | 株式会社岛津制作所 | X-ray fluorescence analysis instrument and sample container therefor |
| ES2837037T3 (en) * | 2016-10-07 | 2021-06-29 | Sumitomo Electric Industries | Production method of polycrystalline diamond and polycrystalline diamond |
| US11396688B2 (en) | 2017-05-12 | 2022-07-26 | Baker Hughes Holdings Llc | Cutting elements, and related structures and earth-boring tools |
| US11292750B2 (en) | 2017-05-12 | 2022-04-05 | Baker Hughes Holdings Llc | Cutting elements and structures |
| US10870606B2 (en) | 2018-03-05 | 2020-12-22 | Wenhui Jiang | Polycrystalline diamond comprising nanostructured polycrystalline diamond particles and method of making the same |
| US11536091B2 (en) | 2018-05-30 | 2022-12-27 | Baker Hughes Holding LLC | Cutting elements, and related earth-boring tools and methods |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3816085A (en) * | 1971-01-29 | 1974-06-11 | Megadiamond Corp | Diamond-nondiamond carbon polycrystalline composites |
| JPH02668A (en) * | 1987-12-15 | 1990-01-05 | Konica Corp | Imidazole dye excellent in spectral absorption characteristic and the like |
| JP2764044B2 (en) * | 1988-07-18 | 1998-06-11 | 日本油脂株式会社 | Diamond sintered body composed of ultrafine particles and method for producing the same |
| JP2590413B2 (en) * | 1989-11-17 | 1997-03-12 | 科学技術庁無機材質研究所長 | Method for producing translucent high-purity cubic boron nitride sintered body |
| JPH04261703A (en) * | 1991-02-18 | 1992-09-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Polycrystal diamond cutting tool |
| US5173091A (en) * | 1991-06-04 | 1992-12-22 | General Electric Company | Chemically bonded adherent coating for abrasive compacts and method for making same |
| US5366526A (en) * | 1991-07-12 | 1994-11-22 | Norton Company | Method of abrading with boron suboxide (BxO) and the boron suboxide (BxO) articles and composition used |
| US5456735A (en) * | 1991-07-12 | 1995-10-10 | Norton Company | Method of abrading with boron suboxide (BxO) and the boron suboxide (BxO) articles and composition used |
| JP2000054007A (en) * | 1998-07-31 | 2000-02-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Diamond-sintered body and its production |
| KR20030038673A (en) * | 2000-07-21 | 2003-05-16 | 가부시키가이샤 이시즈카 겐큐쇼 | Narrow size-ranged single crystalline minute diamond particles and method for the production thereof |
| AU2001276586A1 (en) * | 2000-08-02 | 2002-02-13 | Element Six (Pty) Ltd | Abrasive product |
| JP3550587B2 (en) * | 2000-12-18 | 2004-08-04 | 独立行政法人 科学技術振興機構 | Method for manufacturing fine diamond sintered body |
| US6733087B2 (en) * | 2002-08-10 | 2004-05-11 | David R. Hall | Pick for disintegrating natural and man-made materials |
| JP3992595B2 (en) * | 2002-11-15 | 2007-10-17 | 独立行政法人科学技術振興機構 | Manufacturing method of high purity, high hardness ultrafine diamond sintered body |
| US20050019114A1 (en) * | 2003-07-25 | 2005-01-27 | Chien-Min Sung | Nanodiamond PCD and methods of forming |
| EP1921049B1 (en) * | 2005-07-21 | 2016-10-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | High-hardness polycrystalline diamond |
| US7585342B2 (en) * | 2006-07-28 | 2009-09-08 | Adico, Asia Polydiamond Company, Ltd. | Polycrystalline superabrasive composite tools and methods of forming the same |
-
2002
- 2002-12-18 JP JP2002367354A patent/JP3877677B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-11-19 RU RU2005121920/03A patent/RU2312844C2/en not_active IP Right Cessation
- 2003-11-19 WO PCT/JP2003/014763 patent/WO2004054943A1/en active Application Filing
- 2003-11-19 KR KR1020057010387A patent/KR100642841B1/en not_active IP Right Cessation
- 2003-11-19 CN CNB2003801062522A patent/CN1300053C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-11-19 US US10/539,507 patent/US20070009374A1/en not_active Abandoned
-
2005
- 2005-06-24 ZA ZA200505162A patent/ZA200505162B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20050088415A (en) | 2005-09-06 |
| WO2004054943A1 (en) | 2004-07-01 |
| JP2004196595A (en) | 2004-07-15 |
| RU2005121920A (en) | 2006-01-20 |
| KR100642841B1 (en) | 2006-11-10 |
| CN1300053C (en) | 2007-02-14 |
| US20070009374A1 (en) | 2007-01-11 |
| ZA200505162B (en) | 2007-02-28 |
| JP3877677B2 (en) | 2007-02-07 |
| CN1726174A (en) | 2006-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2312844C2 (en) | Heat-resistant composite diamond sintered article and the method of its production | |
| KR101226422B1 (en) | Cubic boron nitride compact | |
| CA1136429A (en) | Abrasive compacts | |
| KR100412181B1 (en) | Grinding Method | |
| US7959841B2 (en) | Diamond-silicon carbide composite and method | |
| JPH01503058A (en) | diamond compact | |
| ZA200504183B (en) | Superfine particulate diamond sintered product of high purity and high hardness and method for production thereof | |
| JP2004505786A (en) | Manufacturing method of polishing products containing diamond | |
| JP2005514300A (en) | Low oxygen cubic boron nitride and its products | |
| IE58714B1 (en) | Thermally stable diamond abrasive compact body | |
| IE62448B1 (en) | Diamond compact possessing low electrical resistivity | |
| CN110342943B (en) | Method for synthesizing binderless polycrystalline boron nitride block under industrial pressure and application thereof | |
| Slipchenko et al. | Superhard pcBN materials with chromium compounds as a binder | |
| CN116783019A (en) | Production of catalyst-free PDC cutters | |
| Barreto et al. | Preparation and characterization of sintered polycrystalline diamond (PCD) with 15 wt% Nb binder | |
| US9573249B2 (en) | Boron nitride composites | |
| CN111233476A (en) | Binder-free polycrystalline diamond material and preparation method thereof | |
| Jaworska | Diamond composites with TiC, SiC and Ti 3 SiC 2 bonding phase | |
| US8828110B2 (en) | ADNR composite | |
| WO2021197471A1 (en) | Diamond composite phase material and preparation method therefor | |
| JP2015531317A (en) | Single crystal diamond or CBN characterized by microfracturing during grinding | |
| US10160654B2 (en) | Ultrahard nanotwinned diamond bulk material and method for preparing the same | |
| Volov et al. | Sintering of polycrystalline compacts from cladded detonation nanodiamond powders | |
| US20230037181A1 (en) | Polycrystalline cubic boron nitride material | |
| Shul’zhenko et al. | Diamond polycrystalline composite material and its properties |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20110610 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141120 |