申请人:史密斯国际有限公司
发明人:Y·鲍 R·K·艾尔
摘要:一种形成切割元件的方法可包括:使至少含有包含金刚石粉末的容器和一体积的高熔融温度的非反应性材料的第一压机经受第一高压高温烧结条件,以形成包括由结合在一起的金刚石晶粒以及位于结合在一起的金刚石晶粒之间的多个间隙空间构成的金刚石基质的烧结的多晶金刚石片;以及使含有所述烧结的多晶金刚石片和基体的第二压机经受第二高压高温条件,从而将所述片附接到基体,以形成具有位于基体上的多晶金刚石层的切割元件。 主权利要求:1.一种形成切割元件的方法,包括:使至少含有包含金刚石粉末的容器和一体积的高熔融温度的非反应性材料的第一压机经受第一高压高温烧结条件,以形成包括由结合在一起的金刚石晶粒以及位于结合在一起的金刚石晶粒之间的多个间隙空间构成的金刚石基质的烧结的多晶金刚石片;以及使含有所述烧结的多晶金刚石片和基体的第二压机经受第二高压高温条件,从而将所述片附接到基体,以形成具有位于基体上的多晶金刚石层的切割元件。
2.如权利要求1所述的方法,其中,在使第二压机经受第二高压高温条件的过程中,所述片与基体的附接使得由所述基体提供的浸渗剂材料渗透到所述多晶金刚石片内的间隙空间中。
3.如权利要求2所述的方法,进一步包括:处理所述切割元件,以移除驻留在所述多晶金刚石层内的间隙空间中的至少一部分浸渗剂材料。
4.如权利要求1所述的方法,其中,所述高熔融温度的非反应性材料是强背材料。
5.如权利要求4所述的方法,其中,所述强背材料设置于包含金刚石粉末的罐体外且邻近所述罐体。
6.如权利要求4所述的方法,其中,所述强背材料是过渡金属碳化物材料。
7.如权利要求1所述的方法,其中,所述第一压机中装载有多个包含金刚石粉末的容器。
8.如权利要求1所述的方法,其中,所述第二高压高温条件的压力高于所述第一高压高温条件的压力。
9.如权利要求1所述的方法,其中,第一高压高温烧结条件及第二高压高温烧结条件包括高达2000℃的温度和高达8GPa的压力。
10.一种形成切割元件的方法,包括:在耐熔金属容器中放置第一组合,所述第一组合包括邻近于独立的催化剂材料层的一体积的金刚石粉末;将含有所述第一组合的耐熔金属容器与邻近于所述耐熔金属容器的一体积的高熔融温度的非反应性材料相组合,以形成第二组合;使第二组合经受第一高压高温烧结条件,以形成包括由结合在一起的金刚石晶粒以及位于结合在一起的金刚石晶粒之间的多个间隙空间构成的金刚石基质的烧结的多晶金刚石片,所述多晶金刚石片包括催化剂材料;使所述烧结的多晶金刚石片经受第一浸滤过程,使得所述催化剂材料基本上被从多晶金刚石片移除,以形成基本上不含催化剂材料的浸滤后的多晶金刚石片;以及使浸滤后的多晶金刚石片和基体经受第二高压高温条件,使得所述片附接到基体,以形成具有位于基体上的多晶金刚石层的切割元件。
11.如权利要求10所述的方法,其中,在将所述片附接到所述基体的过程中,由所述基体提供的浸渗剂材料渗透到所述多晶金刚石片内的间隙空间中。
12.如权利要求11所述的方法,其中,所述切割元件经受第二浸滤过程,以从所述多晶金刚石层内的间隙空间移除至少一部分浸渗剂材料。
13.如权利要求10所述的方法,其中,所述催化剂材料以金属箔或金属盘的形式提供。
14.如权利要求10所述的方法,其中,所述催化剂材料是第VIII族的金属。
15.如权利要求10所述的方法,其中,所述第一高压高温烧结条件足以使得所述催化剂材料熔化并渗透到所述体积的金刚石粉末中。
16.如权利要求10所述的方法,其中,催化剂材料层包括密度为30-100%的催化剂。
17.如权利要求10所述的方法,其中,所述第二高压高温条件的压力高于第一高压高温条件的压力。
18.如权利要求10所述的方法,其中,第一高压高温烧结条件及第二高压高温烧结条件包括高达2000℃的温度和高达8GPa的压力。
19.如权利要求10所述的方法,其中,高熔融温度的非反应性材料是强背材料。
20.如权利要求19所述的方法,其中,所述强背材料是过渡金属碳化物材料。