金刚石-WC-Co复合材料的高温高压合成

杨亚楠; 王海阔; 侯志强; 吴嘉锟; 王超

doi:10.13394/j.cnki.jgszz.2021.2.0009

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金刚石-WC-Co复合材料的高温高压合成

doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.2.0009

1. 河南工业大学材料科学与工程学院, 材料压处理研究所, 郑州 450001;
2. 浙江大学能源工程学院, 杭州 310000

详细信息

作者简介:
杨亚楠,女,1994年生,硕士研究生。主要研究方向：高压下复合材料。E-mail: 18539275732@163.com

通讯作者:
王海阔,男,1984年生,博士、教授、博士生导师。主要研究方向：超硬材料合成、大腔体超高压技术、高压下材料物性。E-mail: haikuo.wang@zju.edu.cn

中图分类号: TG711;TG73;TQ164
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出版历程
- 修回日期: 2021-03-15
- 网络出版日期: 2022-04-06

Fabrication of diamond-WC-Co composites at high temperature and high pressure

1. Institute of Materials Pressing Treatment, School of Materials Science and Engineering, Henan University of Technology, Zhengzhou 450001, China;
2. College of Energy Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310000, China

摘要

摘要: 以质量分数为5%的金刚石微粉(平均晶粒尺寸7 μm)、90%的WC粉(平均晶粒尺寸150 nm)、5%的Co粉(平均晶粒尺寸0.9 μm)为初始材料，采用高温高压法在5.50 GPa、1 100～1 500 ℃保温2 min条件下制备金刚石-WC-Co复合材料。采用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电镜、维氏硬度计对样品进行表征。合成的金刚石-WC-Co复合材料相分布均匀，金刚石颗粒紧密地烧结在硬质合金基体中；5.50 GPa、1 250 ℃、保温2 min条件下合成的样品性能最佳，相对密度达96%，维氏硬度达23.60 GPa。
- 高温高压 /
- 金刚石 /
- WC-Co /
- 复合材料
Abstract: Diamond-WC-Co composites is prepared by using the high pressure cubic cell at 5.50 GPa and 1 100~1 500 °C for 2 min, with mass fraction of 5% diamond powder (average grain size 7 μm), 90% WC powder (average grain size 150 nm), 5% Co powder (average grain size 0.9 μm) as the starting materials. The sample characterization is performed through the X-ray diffraction, Raman spectrum, scanning electron microscope and Vickers hardness tester. The synthesized diamond-WC-Co composites has a uniform phase distribution, and the diamond particles are well bonded with the cemented carbide matrix. The sample has the best performance under the thermodynamic conditions of 5.50 GPa and 1 250 ℃ for 2 min, with a relative density of 96% and a Vickers hardness of 23.60 GPa.
- high temperature and high pressure /
- diamond /
- WC-Co /
- composites