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龙图腾网获悉中南大学;株洲金韦硬质合金有限公司申请的专利一种增材制造梯度结构聚晶金刚石复合片衬底制备方法及应用获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117226109B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311093560.1，技术领域涉及：B22F10/16；该发明授权一种增材制造梯度结构聚晶金刚石复合片衬底制备方法及应用是由张伟;吴金波;张威;罗杨;刘咏;刘惠仁设计研发完成，并于2023-08-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种增材制造梯度结构聚晶金刚石复合片衬底制备方法及应用在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于粉末挤出打印成型的梯度结构聚晶金刚石复合片衬底制备方法及应用；属于PDC设计制备技术领域。本发明首次尝试了挤出式增材制造制备靠近界面层贫Co、远离界面层富Co的梯度硬质合金作为PDC衬底，提高PDC抗冲击性能和服役寿命。本发明通过挤出式增材制造工艺各参数的协同，配合特殊的结构设计，首次得到了具有外层贫钴、内层富钴或具有明显钴梯度的上下结构。本发明工艺简单可控，所得产品与金刚石复合后性能优良，尤其是在耐磨的同时具有极高的耐冲击性；便于工业化应用。

本发明授权一种增材制造梯度结构聚晶金刚石复合片衬底制备方法及应用在权利要求书中公布了：1.一种增材制造梯度结构聚晶金刚石复合片衬底制备方法，其特征在于，包括下述步骤： 步骤1 选用N种Co含量不同的硬质合金粉末；所述N为大于等于2的正整数；将N种Co含量不同的硬质合金粉末制成Co不同的P种喂料；所述P为正整数；所述喂料含有硬质合金粉末和有机高分子粘结剂；所述喂料中粉末装载量设置为51~61vol.%； 有机高分子粘结剂包括填充剂、骨架、增塑剂、表面活性剂，质量比分别为50-70：20-45：3-7：1-5； 填充剂包括固体石蜡PW、微晶蜡MW，按质量比PW：MW=4~5：1混合， 骨架包括植物油EO、高密度聚乙烯HDPE、低密度聚乙烯LDPE、聚丙烯PP、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA中的一种或多种； 增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯DOP、邻苯二甲酸二丁酯DBP、磷酸三甲酚酯TCP、柠檬酸三丁酯TBC中的至少一种， 表面活性剂选自硬脂酸SA、油酸中的至少一种； 步骤2 将P种喂料中的至少2种喂料，按设计结构通过挤出打印成型，得到打印坯；打印坯中，存在贫Co层和富Co层，所述贫Co层中的Co含量小于富Co层中的Co含量；打印时，喷嘴尺寸为0.1~0.8mm，层厚为0.1~0.2mm，挤出温度为120~180℃，填充流量为50~100%，打印平台温度为70~100℃，填充速度10~40mms，走线宽度与喷嘴直径保持一致，单层走线方式为直线，上限层走线方向[0,90°]； 步骤3 对步骤2所得打印坯进行脱脂、烧结，得到Co含量呈梯度分布的硬质合金烧结坯；即得到梯度结构聚晶金刚石复合片衬底； 脱脂、烧结包括溶剂脱脂和热脱脂-真空烧结；其中溶剂脱脂采用正庚烷作为脱脂溶剂，温度为30~60℃、脱脂时间为12~36h，得到脱脂生坯； 热脱脂-真空烧结为：将溶剂脱脂后的硬质合金生坯置于真空炉中热脱脂，采用流速为40~60Lmin的H2气氛炉中缓慢升温至800~1000℃，并保温40~90min使高分子粘结剂完全去除；随后，以真空状态持续升温至1400~1500℃，通入3~6bar高压Ar2保温20~50min，随后样品随炉冷却获得梯度PDC衬底烧结体； 所得衬底按钴含量的不同，存在上下结构或内外结构； 在所述衬底为内外结构中，外层的Co的含量小于内层的Co含量； 当衬底为上下结构时，打印过程中，控制贫Co层的总高度打印坯的总高度=1-4:8； 当衬底为内外结构时，打印过程中，控制贫Co层的总厚度打印坯的总厚度=25-35:100。

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