金刚石微粉静压强度测试方法及专用测试夹具和测试设备与流程

本发明属于借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料领域，特别是涉及金刚石微粉静压强度测试方法及专用测试夹具和测试设备。

背景技术：

1、聚晶金刚石制品的耐磨性取决于金刚石微粉颗粒间的键合强度，而金刚石微粉是通过挤压烧结成型的，所以金刚石微粉颗粒间的键合强度取决于金刚石微粉的强度和微粉粒度配比。因此，检测金刚石微粉的强度是十分有必要的。

2、传统的单晶金刚石抗压强度检测方法为单颗粒静压破碎方法，由于金刚石微粉颗粒较小，无法单颗粒检测，所以不适用于单颗粒静压破碎方法。传统的金刚石微粉的冲击韧性检测方法是将金刚石微粉颗粒放入试样管中，并向试验管施加一定的冲击频率，在试验管中的钢球对金刚石微粉颗粒进行撞击和研磨。在钢球撞击一定次数后，将冲击破碎后的金刚石微粉取出，通过粒度仪计算破碎率来表征微粉的冲击韧性。

3、例如申请公布号为cn 104266944 a，申请公布日为2015.01.07的中国发明专利申请公开了一种金刚石微粉强度的表征方法，采用冲击韧性检测方法，将钢球和金刚石微粉放入冲击罐中，待钢球冲击2000次后取出金刚石微粉并进行粒度检测，通过冲击前后的主要粒度特征值d50的变化率间接反映金刚石微粉的强度。

4、该方法虽然可以间接反应金刚石微粉的强度，但是冲击韧性检测的受力过程是不连续、不均匀的，而金刚石微粉的静压强度检测更符合聚晶金刚石制品的受力但在上述金刚石微粉强度的表征方法中，钢球的冲击是不连续的，导致金刚石微粉的受力过程是不连续的，不符合聚晶金刚石制品的受力，进而导致测出的金刚石微粉的强度与实际聚晶金刚石复合产品的性能的符合度较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种金刚石微粉静压强度测试方法及专用测试夹具和测试设备，以解决现有技术中由于金刚石微粉颗粒较小，无法单颗粒检测，所以不适用于单颗粒静压破碎方法；同时，冲击韧性检测方法中金刚石微粉的受力过程是不连续的，不符合聚晶金刚石制品的受力，测出的金刚石微粉的强度与实际聚晶金刚石复合产品的性能的符合度较低的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明所提供的金刚石微粉静压强度测试方法的技术方案是：

3、金刚石微粉静压强度测试方法，将固定体积的金刚石微粉平铺于测试夹具中，并使金刚石微粉具有固定高度和固定平铺面形状与面积，采用力学试验机对测试夹具中的金刚石微粉的整个平铺面同时进行挤压，根据金刚石微粉的破碎率表征金刚石微粉的静压强度。

4、有益效果为:本发明为开拓性发明创造。本发明采用等效替代法测量单个金刚石微粉的静压强度，通过将固定体积的金刚石微粉平铺于测试夹具中，从而保证金刚石微粉具有固定高度和固定平铺面积与形状，进而保证在对同一种或不同种金刚石微粉进行多次测试时，每次的金刚石微粉的受力状况均相同，且金刚石微粉的受力状况与实际聚晶金刚石复合产品的实际受力状况相似，提升测出的金刚石微粉的强度与实际聚晶金刚石复合产品的性能的符合度；之后采用力学试验机对整个金刚石微粉的平铺面同时进行挤压，并利用固定体积的金刚石微粉的破碎率表征单个金刚石微粉的强度。通过分别对不同的金刚石微粉进行测试，能够测出不同金刚石微粉的破碎率，以表征其静压强度；同时，根据金刚石微粉的破碎率可以判断不同的金刚石微粉的静压强度关系，从而方便后期分析和研究金刚石微粉静压强度对聚晶金刚石复合产品性能的影响。

5、更进一步地，同时从金刚石微粉的两端对金刚石微粉进行挤压。

6、有益效果为：同时从金刚石微粉的两端对金刚石微粉进行挤压，能够方便地增大对金刚石微粉的压力，同时保证金刚石微粉两端的受力状况完全相同。

7、为实现上述目的，本发明所提供的金刚石微粉静压强度测试方法的专用测试夹具的技术方案是：

8、金刚石微粉静压强度测试方法的专用测试夹具，包括导向套和压头，导向套上设有凹槽，凹槽具有用于容纳固定高度和固定平铺面形状与面积的金刚石微粉的柱形容纳空间，压头的形状与柱形容纳空间的形状相匹配以滑动导向安装在凹槽中并用于同时挤压金刚石微粉的整个平铺面；所述压头的一端伸出凹槽，且压头伸出凹槽的一端设有用于与力学试验机传动连接的连接结构。

9、有益效果为：本发明为开拓性发明创造。通过柱形容纳空间能够方便将固定体积的金刚石微粉平铺于凹槽内，并使金刚石微粉具有固定高度和固定平铺面形状与面积，通过连接结构能够方便地将压头与力学试验机传动连接，从而使力学试验机控制压头同时挤压金刚石微粉的整个平铺面，保证金刚石微粉的受力状况与实际聚晶金刚石复合片产品的实际受力状况相似，提升测出的金刚石微粉的强度与实际聚晶金刚石复合产品的性能的符合度。

10、更进一步地，所述凹槽为连通导向套两端的通槽，压头包括分别滑动导向设置在导向套两端的第一压头和第二压头，第一压头和第二压头的形状均与柱形容纳空间的形状相匹配以滑动导向安装在凹槽中并用于同时从金刚石微粉的两端对金刚石微粉进行挤压。

11、有益效果为：通过设置两个压头，并使两个压头分别从金刚石微粉的两端对金刚石微粉进行挤压，能够方便地增大对金刚石微粉的压力，同时保证金刚石微粉两端的受力状况完全相同。

12、更进一步地，所述导向套的外周面上还套装有加强套以增强导向套沿垂直于凹槽延伸方向的强度。

13、有益效果为：在压头挤压金刚石微粉时，由于金刚石微粉的强度较高，所以会向导向套构成柱形容纳空间的内壁上传递较大的沿垂直于压头的压力方向的方向的力，通过设置加强套能够增大导向套的结构强度，避免导向套被挤坏。

14、更进一步地，所述加强套的强度小于所述导向套的强度。

15、有益效果为：由于加强套不直接与金刚石微粉接触，所以可以降低加强套的强度，从而节省制造加强套的材料成本。例如，加强套为不锈钢，导向筒为钨钢，但在其他技术方案中，加强套也可以为钨钢。

16、更进一步地，柱形容纳空间为圆柱形。

17、有益效果为：将柱形容纳空间设为圆柱形，柱形容纳空间的截面为圆形，从而保证在金刚石微粉被挤压时，金刚石微粉对导向套构成柱形容纳空间的内壁的各处压力基本相同，避免导向筒被损坏。

18、更进一步地，柱形容纳空间的内径为13-20mm。

19、有益效果为：使圆柱形柱形容纳空间的内径为13-20mm，从而使金刚石微粉的平铺面的直径能够仿照聚晶金刚石制品的直径。当然，在其他技术方案中，圆柱形柱形容纳空间的内径也可以为其他数值，且可以适应其他直径的聚晶金刚石制品，也可以不适应聚晶金刚石制品的直径。

20、为实现上述目的，本发明所提供的金刚石微粉静压强度测试设备的技术方案是：

21、金刚石微粉静压强度测试设备，包括力学试验机和测试夹具，力学试验机包括上下两个用于夹持测试夹具的夹头，两个夹头中的至少一个为能够上下移动的活动夹头，其特征在于，测试夹具包括导向套和压头，导向套上设有凹槽，凹槽具有用于容纳固定高度和固定平铺面形状与面积的金刚石微粉的柱形容纳空间，压头的形状与柱形容纳空间的形状相匹配以滑动导向安装在凹槽中并用于同时挤压金刚石微粉的整个平铺面；所述压头的一端伸出凹槽，且压头伸出凹槽的一端设有用于与力学试验机传动连接的连接结构。

22、有益效果为：本发明为开拓性发明创造。通过柱形容纳空间能够方便将固定体积的金刚石微粉平铺于凹槽内，并使金刚石微粉具有固定高度和固定平铺面形状与面积，通过连接结构能够方便地将压头与力学试验机传动连接，从而使力学试验机控制压头同时挤压金刚石微粉的整个平铺面，保证金刚石微粉的受力状况与实际聚晶金刚石复合片产品的实际受力状况相似，提升测出的金刚石微粉的强度与实际聚晶金刚石复合产品的性能的符合度。

23、更进一步地，所述凹槽为连通导向套两端的通槽，压头包括分别滑动导向设置在导向套两端的第一压头和第二压头，第一压头和第二压头的形状均与柱形容纳空间的形状相匹配以滑动导向安装在凹槽中并用于同时从金刚石微粉的两端对金刚石微粉进行挤压。

24、有益效果为：通过设置两个压头，并使两个压头分别从金刚石微粉的两端对金刚石微粉进行挤压，能够方便地增大对金刚石微粉的压力，同时保证金刚石微粉两端的受力状况完全相同。

25、更进一步地，所述导向套的外周面上还套装有加强套以增强导向套沿垂直于凹槽延伸方向的强度。

26、有益效果为：在压头挤压金刚石微粉时，由于金刚石微粉的强度较高，所以会向导向套构成柱形容纳空间的内壁上传递较大的沿垂直于压头的压力方向的方向的力，通过设置加强套能够增大导向套的结构强度，避免导向套被挤坏。

27、更进一步地，所述加强套的强度小于所述导向套的强度。

28、有益效果为：由于加强套不直接与金刚石微粉接触，所以可以降低加强套的强度，从而节省制造加强套的材料成本。例如，加强套为不锈钢，导向筒为钨钢，但在其他技术方案中，加强套也可以为钨钢。

29、更进一步地，柱形容纳空间为圆柱形。

30、有益效果为：将柱形容纳空间设为圆柱形，柱形容纳空间的截面为圆形，从而保证在金刚石微粉被挤压时，金刚石微粉对导向套构成柱形容纳空间的内壁的各处压力基本相同，避免导向筒被损坏。

31、更进一步地，柱形容纳空间的内径为13-20mm。

32、有益效果为：使圆柱形柱形容纳空间的内径为13-20mm，从而使金刚石微粉的平铺面的直径能够仿照聚晶金刚石制品的直径。当然，在其他技术方案中，圆柱形柱形容纳空间的内径也可以为其他数值，且可以适应其他直径的聚晶金刚石制品，也可以不适应聚晶金刚石制品的直径。

33、更进一步地，金刚石微粉静压强度测试设备还包括用于测量两个夹头间的相对压力的传感器。

34、有益效果为：通过传感器能够记录下每次测试金刚石微粉静压强度时的压力，从而方便地测试在不同压力下不同类型的金刚石微粉的静压强度。