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官方微信摘要 申请号：201280045436申请人：第六元素研磨剂股份有限公司第六元素有限公司摘要：本发明公开了一种包含多晶金刚石材料的主体的多晶金刚石结构，其由显示出粒间结合并在其间限定出多...
申请号：201280045436
申请人：第六元素研磨剂股份有限公司第六元素有限公司
摘要：本发明公开了一种包含多晶金刚石材料的主体的多晶金刚石结构，其由显示出粒间结合并在其间限定出多个间隙区的大量金刚石晶粒和至少部分地填充多个间隙区以形成非金刚石相池的非金刚石相形成，每个所述非金刚石相池具有各自的截面面积。在使用图像分析技术以选择的放大率进行分析的图像中，取决于在多晶金刚石结构的截面总面积中非金刚石相的百分比，多晶金刚石材料的主体的截面总面积中非金刚石相的百分比和非金刚石相池的各自的截面面积的平均值为小于0.7，或小于0.340平方微米，或在约0.005至0.340平方微米之间。本发明还公开了制备这种结构的方法。
独立权利要求：1.多晶金刚石结构，包含由下述形成的多晶金刚石材料的主体：大量金刚石晶粒，其显示出粒间结合并在其间限定出多个间隙区，以及非金刚石相，其至少部分地填充多个间隙区以形成非金刚石相池，每个所述非金刚石相池具有各自的截面面积，其中所述多晶金刚石材料的主体的截面总面积中非金刚石相的百分比为约0至5%，当使用图像分析技术以约1000倍的放大率和1280乘以960像素的图像面积进行分析时，在穿过多晶材料主体的截面分析图像中所述非金刚石相池的各自的截面面积的平均值为小于约0.7平方微米。
3.多晶金刚石结构，包含由下述形成的多晶金刚石材料的主体：大量金刚石晶粒，其显示出粒间结合并在其间限定出多个间隙区，以及非金刚石相，其至少部分地填充多个间隙区以形成非金刚石相池，每个所述非金刚石相池具有各自的截面面积，其中所述多晶金刚石结构的截面总面积中非金刚石相的百分比为约10至15%，以及当使用图像分析技术以约3000倍的放大率和1280乘以960像素的图像面积进行分析时，在通过多晶材料主体的截面的分析图像中所述非金刚石相池的各自的截面面积的平均值为小于约0.340平方微米。
4.多晶金刚石结构，包含由下述形成的多晶金刚石材料的主体：大量金刚石晶粒，其显示出粒间结合并在其间限定出多个间隙区，以及非金刚石相，其至少部分地填充多个间隙区以形成非金刚石相池，每个所述非金刚石相池具有各自的截面面积，其中所述多晶金刚石结构的截面总面积中非金刚石相的百分比为约15至30%，以及当使用图像分析技术以约10000倍的放大率和1280乘以960像素的图像面积进行分析时，在穿过多晶材料主体的截面的分析图像中所述非金刚石相池的各自的截面面积的平均值为约0.005至0.340平方微米。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的多晶金刚石结构，其中所述多晶金刚石材料的主体具有约6mm或更大的最大尺寸。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的多晶金刚石结构，其中所述多晶金刚石材料的主体具有约0.3mm或更大的厚度。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的多晶金刚石结构，进一步包含沿界面结合到所述多晶金刚石材料的主体的基材。
8.根据权利要求7所述的多晶金刚石结构，其中所述基材和所述多晶金刚石材料的主体之间的界面是基本上非平面的。
9.根据权利要求7或8中的任一项所述的多晶金刚石结构，其中所述基材包含硬质碳化物。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的多晶金刚石结构，其中所述基材的厚度至少等于或大于所述多晶金刚石材料的主体的厚度。
11.用于钻穿土地的刀具，包含前述权利要求中的任一项所述的多晶金刚石结构。
12.用于钻穿土地的旋转剪切头的PCD元件，用于采矿或沥青破碎的冲击钻头或锄，包含权利要求1至10中的任一项所述的多晶金刚石结构。
13.用于钻穿土地的钻头或钻头的部件，包含权利要求1至10中的任一项所述的多晶超硬金刚石结构。
14.用于制备多晶金刚石结构的方法，所述方法包括：提供大量具有第一平均尺寸的金刚石晶粒；设置所述大量金刚石晶粒使其与用于形成基材的材料主体形成预烧结组装体；以及在约7GPa或更大的超高压力和金刚石比石墨在热力学上更稳定的温度下，以及在用于金刚石的催化剂材料的存在下，处理所述预烧结组装体以使所述金刚石晶粒和沿界面结合其上的基材烧结在一起来形成完整的PCD结构；所述金刚石晶粒显示出粒间结合并在其间限定出多个间隙区，非金刚石相至少部分地填充多个间隙区以形成非金刚石相池，每个所述非金刚石相池具有各自的截面面积，其中所述多晶金刚石材料的主体的截面总面积中非金刚石相的百分比为约0至5%，当使用图像分析技术以约1000倍的放大率和1280乘以960像素的图像面积进行分析时，在分析图像中所述非金刚石相池的各自的截面面积的平均值为小于约0.7平方微米；或所述多晶金刚石材料的主体的截面总面积中非金刚石相的百分比为约5至10%，当使用图像分析技术以约1000倍的放大率和1280乘以960像素的图像面积进行分析时，在分析图像中所述非金刚石相池的各自的截面面积的平均值为小于约0.340平方微米；或所述多晶金刚石结构的截面总面积中非金刚石相的百分比为约10至15%，当使用图像分析技术以约3000倍的放大率和1280乘以960像素的图像面积进行分析时，在分析图像中所述非金刚石相池的各自的截面面积的平均值为小于约0.340平方微米；或所述多晶金刚石结构的截面总面积中非金刚石相的百分比为约15至30%，当使用图像分析技术以约10000倍的放大率和1280乘以960像素的图像面积进行分析时，在分析图像中所述非金刚石相池的各自的截面面积的平均值为约0.005至0.340平方微米。
15.形成权利要求1至10中的任一项所述的多晶金刚石结构的方法。
16.参照如同在附图的图3至10b中说明的实施方案的任一实施方案基本上如上文描述的多晶金刚石结构。
17.参照如同在附图的图3至10b中说明的实施方案的任一实施方案基本上如上文描述的形成多晶金刚石结构的方法。
豫公网安备41019702003646号