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　　申请号：201580028873.6
　　申请人：贝克休斯公司
　　发明人：M·W·伯德

　　摘要： 一种形成聚晶金刚石的方法包括将金刚石颗粒、一氧化碳和二氧化碳包封在容器中。使包封的金刚石颗粒、一氧化碳和二氧化碳经受至少4.5GPa的压力和至少1400℃的温度，以在金刚石颗粒之间形成晶间键。切削元件包括聚晶金刚石材料，所述聚晶金刚石材料包括相互键合的金刚石晶粒。聚晶金刚石材料基本上不含石墨碳和金属化合物。聚晶金刚石材料展示出至少约3.49g/cm3的密度和至少约1000GPa的模量。钻地工具可以包括这样一种固定到主体上的切削元件。 　　主权利要求：1.一种形成聚晶金刚石的方法，其包括：将金刚石颗粒、一氧化碳和二氧化碳包封在容器中；以及使所述包封的金刚石颗粒、一氧化碳和二氧化碳经受至少4.5GPa的压力和至少1400℃的温度，以在所述金刚石颗粒之间形成晶间键。
　　2.根据权利要求1所述的方法，其中，将金刚石颗粒、一氧化碳和二氧化碳包封在容器中包括将金刚石颗粒、一氧化碳、二氧化碳和惰性气体包封在容器中。
　　3.根据权利要求1所述的方法，其中，将金刚石颗粒、一氧化碳和二氧化碳包封在容器中进一步包括从所述容器中除去氧气和水中的至少一者。
　　4.根据权利要求1所述的方法，其中，将金刚石颗粒、一氧化碳和二氧化碳包封在容器中包括将金刚石颗粒、一氧化碳、二氧化碳和基材包封在容器中。
　　5.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述包封的金刚石颗粒、一氧化碳和二氧化碳经受至少4.5GPa的压力和至少1400℃的温度包括优先使来自所述金刚石颗粒的石墨氧化。
　　6.根据权利要求5所述的方法，其中，优先使来自所述金刚石颗粒的石墨氧化包括将石墨转化为一氧化碳。
　　7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：将所述一氧化碳的至少一部分转化为金刚石，以至少部分地形成所述晶间键。
　　8.根据权利要求1所述的方法，其中，将金刚石颗粒、一氧化碳和二氧化碳包封在容器中包括：将所述金刚石颗粒放入所述容器中；将其中具有所述金刚石颗粒的所述容器放置在包括一氧化碳和二氧化碳的环境中；以及在包括所述一氧化碳和二氧化碳的所述环境中密封所述容器，以在所述密封的容器内包含一氧化碳和二氧化碳。
　　9.根据权利要求8所述的方法，其中，在包括所述一氧化碳和二氧化碳的所述环境中密封所述容器包括将所述容器的各部分之间的界面暴露于激光辐照以密封所述容器。
　　10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：将所述一氧化碳的分压与所述二氧化碳的分压的比率选择为约5.0×10-3或更小。
　　11.根据权利要求10所述的方法，其中，将所述一氧化碳的分压与所述二氧化碳的分压的比率选择为约5.0×10-3或更小包括将所述一氧化碳的分压与所述二氧化碳的分压的比率选择为在约3.0×10-3至约5.0×10-3的范围内。
　　12.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述包封的金刚石颗粒、一氧化碳和二氧化碳经受至少4.5GPa的压力和至少1400℃的温度包括使所述包封的金刚石颗粒、一氧化碳和二氧化碳经受反应系数小于石墨氧化的平衡常数且大于金刚石氧化的平衡常数的条件，其中：所述反应系数被定义为对于包括固态石墨、气态一氧化碳和气态二氧化碳的材料的质量，石墨氧化的所述平衡常数被定义为其中所述固态石墨、所述气态一氧化碳或所述气态二氧化碳的质量不发生净变化；以及对于包括固态金刚石、气态一氧化碳和气态二氧化碳的材料的质量，金刚石氧化的所述平衡常数被定义为其中所述固态金刚石、所述气态一氧化碳或所述气态二氧化碳的质量不发生净变化。
　　13.一种用于钻地工具中的切削元件，所述切削元件包括通过一种方法形成的聚晶金刚石材料，所述方法包括：将金刚石颗粒、一氧化碳和二氧化碳包封在容器中；以及使所述包封的金刚石颗粒、一氧化碳和二氧化碳经受至少4.5GPa的压力和至少1400℃的温度，以在所述金刚石颗粒之间形成晶间键。
　　14.根据权利要求13所述的切削元件，其中，所述聚晶金刚石材料基本上不含金属。
　　15.根据权利要求13所述的切削元件，其中，所述聚晶金刚石材料展示出至少约1000GPa的模量。
　　16.一种包括聚晶金刚石材料的切削元件，所述聚晶金刚石材料包括相互键合的金刚石晶粒，其中，所述聚晶金刚石材料基本上不含石墨碳和金属化合物，且其中，所述聚晶金刚石材料展示出至少约3.49g/cm3的密度和至少约1000GPa的模量。
　　17.根据权利要求16所述的切削元件，其进一步包括：固定到所述聚晶金刚石材料的基材。
　　18.根据权利要求17所述的切削元件，其中，所述基材包括具有与所述聚晶金刚石材料的化学组成不同的化学组成的材料。
　　19.一种包括固定到主体上的根据权利要求16所述的切削元件的钻地工具。
　　20.根据权利要求19所述的钻地工具，其中，所述钻地工具包括钻地旋转钻头。