申請人:祝世連
發明人:祝世連
摘要:本發明公開了一種LED藍寶石襯底加工用新型金剛石磨料,所述的新型金剛石磨料顆粒表面具有大量鋒利的切削刃,其切削力為傳統單晶金剛石微粉的2~4倍;生產成本為多晶金剛石微粉的1/2;由下述原料按照質量百分比組成:金剛石磨料為40~60%、金屬粉末:50~65%,上述原料之和為百分之一百。本發明產品新型金剛石磨料的顆粒表面具有很大的自銳性和韌性,在研磨和拋光過程中能適時自動剝落而顯現出新的切削刃.既保證了加工的高精度、高效率也不會劃傷工件。
主權利要求:1.一種LED藍寶石襯底加工用新型金剛石磨料,其特征在于:新型金剛石磨料顆粒表面具有大量鋒利的切削刃,其切削力為傳統單晶金剛石微粉的2~4倍;生產成本為多晶金剛石微粉的1/2;由下述原料按照質量百分比組成:金剛石磨料為40~60%.金屬粉末:50~65%,上述原料之和為百分之一百。
2.根據權利要求1所述的LED藍寶石襯底加工用新型金剛石磨料,其特征在于:所述新型金剛石磨料的粒度為:6um~100um;金屬粉末為鐵、鈦和錳它們其中一種或混合物或合金。
3.如權利要求1所述的一種LED藍寶石加工用新型金剛石磨料的制備方法,具備步驟如下: 步驟(1)表面包覆:在金剛石表面包覆一層金屬粉末,金屬粉末含量為:50~65%,表面包覆采用目前較成熟化學鍍、電鍍或真空鍍技術; 步驟(2)氧化燒結處理:將步驟(1)得到的物料裝入坩堝中,連同坩堝放入高溫爐中,然后加熱至505~645℃的條件下保溫1~8小時,保溫結束后冷卻至室溫; 步驟(3)凈化處理:將步驟(2)得到的物料凈化處理后,該石墨成分會被全部或部分去除,石墨被去除的部位則形成微米或納米金剛石顆粒間的縫隙和空洞,即得到本發明產品藍寶石加工用金剛石磨料;所采用凈化技術可與目前較成熟的單晶金剛石磨料凈化技術相同。
4.根據權利要求3所述的一種LED藍寶石加工用新型金剛石磨料的制備方法,其特征在于:所述的新型金剛石磨料的粒度中值為:6um~100um。
5.根據權利要求3所述的一種LED藍寶石加工用新型金剛石磨料的制備方法,具備步驟如下: 步驟(1)表面包覆:取粒度為10—20um金剛石磨料為原材料.采用燕山大學超硬材料研究室真空微蒸發鍍鈦技術和設備在金剛石磨料表面鍍一層金屬粉末鈦,質量比為:金剛石磨料為:60%;金屬粉末鈦為:40%; 步驟(2)氧化燒結處理:將步驟(1)得到的物料裝入坩堝中,連同坩堝放入管式爐中,并抽真空度至10-3Pa;然后加熱至505℃的條件下保溫1小時,保溫結束后冷卻至室溫; 步驟(3)凈化處理:將步驟(2)得到的氧化后的物料經過酸洗除去所得產物顆粒表面的非金剛石碳.再用去離子水清洗粉體,即得到本發明產品新型金剛石磨料; 通過上述方法制得的金剛石磨料粒度中值為15微米。
6.根據權利要求3所述的一種LED藍寶石加工用新型金剛石磨料的制備方法,具備步驟如下: 步驟(1)表面包覆:取粒度為40--60um金剛石磨料為原材料.采用燕山大學超硬材料研究室真空微蒸發鍍鈦技術和設備在金剛石磨料表面鍍一層金屬粉末鈦,質量比為:金剛石磨料為:40%;金屬粉末鈦為:60%; 步驟(2)氧化燒結處理:將步驟(1)得到的物料裝入坩堝中,連同坩堝放入管式爐中,并抽真空度至10-3Pa;然后加熱至530℃的條件下保溫2.5小時,保溫結束后冷卻至室溫; 步驟(3)凈化處理:將步驟(2)得到的氧化后的物料經過酸洗除去所得產物顆粒表面的非金剛石碳.再用去離子水清洗粉體,即得到本發明產品新型金剛石磨料;通過上述方法制得的金剛石磨料粒度中值為50微米。
7.根據權利要求3所述的一種LED藍寶石加工用新型金剛石磨料的制備方法,具備步驟如下: 步驟(1)表面包覆:取粒度為5--7um金剛石磨料為原材料.采用電鍍方法在金剛石磨料表面鍍一層金屬粉末鐵,質量比為:金剛石磨料為:50%;金屬粉末為:50%; 步驟(2)氧化燒結處理:將步驟(1)得到的物料裝入坩堝中,連同坩堝放入管式爐中,并抽真空度至10-3Pa;然后加熱至560℃的條件下保溫5小時,保溫結束后冷卻至室溫; 步驟(4)凈化處理:將步驟(2)得到的氧化后的物料經過酸洗除去所得產物顆粒表面的非金剛石碳.再用去離子水清洗粉體,即得到本發明產品新型金剛石磨料; 通過上述方法制得的金剛石磨料粒度中值為6微米。
8.根據權利要求3所述的一種LED藍寶石加工用新型金剛石磨料的制備方法,具備步驟如下: 步驟(1)表面包覆:取粒度為8--16um金剛石磨料為原材料.采用電鍍方法在金剛石磨料表面鍍一層金屬粉末鐵,質量比為:金剛石磨料為:60%;金屬粉末為:40%; 步驟(2)氧化燒結處理:將步驟(1)得到的物料裝入坩堝中,連同坩堝放入管式爐中,并抽真空度至10-3Pa;然后加熱至600℃的條件下保溫7小時,保溫結束后冷卻至室溫; 步驟(3)凈化處理:將步驟(2)得到的氧化后的物料經過酸洗除去所得產物顆粒表面的非金剛石碳.再用去離子水清洗粉體,即得到本發明產品新型金剛石磨料; 通過上述方法制得的金剛石磨料粒度中值為11微米。
9.根據權利要求3所述的一種LED藍寶石加工用新型金剛石磨料的制備方法,具備步驟如下: 步驟(1)表面包覆:取粒度為100um金剛石磨料為原材料.采用電鍍方法在金剛石磨料表面鍍一層金屬粉末鐵,質量比為:金剛石磨料為:30%;金屬粉末為:70%; 步驟(2)氧化燒結處理:將步驟(1)得到的物料裝入坩堝中,連同坩堝放入管式爐中,并抽真空度至10-3Pa;然后加熱至645℃的條件下保溫8小時,保溫結束后冷卻至室溫; 步驟(3)凈化處理:將步驟(2)得到的氧化后的物料經過酸洗除去所得產物顆粒表面的非金剛石碳.再用去離子水清洗粉體,即得到本發明產品新型金剛石磨料; 通過上述方法制得的金剛石磨料粒度中值為70微米。