申请人:六号元素(英国)有限公司
发明人:S·高希
摘要: 一种制造包含结合至基底(18)的超硬结构(14)的超硬物品的方法,所述超硬结构包含烧结的多个超硬晶粒。该方法包括提供适合于烧结该超硬结构的原材料粉末。在液体介质中将所述原材料粉末与有机粘结剂材料合并以形成糊料。原材料粉末的含量是糊料的大于60质量%且小于85质量%并且糊料组成使得其具有至多25倒秒(s‑1)的剪切速率。提供包含基底的基底组装件,该基底具有为形成超硬结构的边界而配置的构造表面区域,该基底包含与构造表面区域毗连的凹部。挤出糊料使其与构造表面区域接触以提供糊料组装件。对糊料组装件进行热处理以去除粘结剂材料并且提供预烧结组装件。使预烧结组装件经受压力和温度,该压力和温度足以烧结原材料粉末并且将其转化为在与构造表面区域毗连的边界处与基底结合的超硬结构。该超硬材料是金刚石或立方氮化硼。 主权利要求:1.一种制造包含结合至基底的超硬结构的超硬物品的方法,所述超硬结构包含烧结的多个超硬晶粒;所述方法包括:提供适合于烧结所述超硬结构的原材料粉末;在液体介质中将所述原材料粉末与有机粘结剂材料合并以形成糊料,其中原材料粉末的含量是所述糊料的大于60质量%且小于85质量%并且所述糊料的组成使得其具有至多25倒秒(s-1)的剪切速率;提供包含基底的基底组装件,所述基底具有为形成超硬结构的边界而配置的构造表面区域,所述基底包含与所述构造表面区域毗连的凹部;将所述糊料挤出到与所述构造表面区域接触从而提供糊料组装件;对所述糊料组装件进行热处理以去除粘结剂材料并且提供预烧结组装件;和使所述预烧结组装件经受压力和温度,该压力和温度足以烧结所述原材料粉末并且将其转化为在与所述构造表面区域毗连的边界处与基底结合的超硬结构。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述原材料粉末的含量是所述糊料的70至80质量%。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述构造表面区域包括平面区域。
4.根据前述权利要求任一项所述的方法,该方法包括向所述糊料施加5至9兆帕斯卡(MPa)的压力。
5.根据前述权利要求任一项所述的方法,其中所述超硬晶粒包含天然或合成的金刚石晶体并且所述超硬结构包含聚晶金刚石(PCD)材料;或者所述超硬晶粒包含立方氮化硼晶体并且所述超硬结构包含聚晶立方氮化硼(PCBN)材料。
6.根据前述权利要求任一项所述的方法,其中所述基底包含硬质合金材料。
7.根据前述权利要求任一项所述的方法,其中所述基底包含与构造区域毗连的超硬材料。
8.根据前述权利要求任一项所述的方法,其中所述基底包含能够被烧结从而形成聚晶超硬材料的前体材料,所述前体材料与所述构造表面区域毗连。
9.根据前述权利要求任一项所述的方法,其中所述基底组装件包含能够被烧结从而形成聚晶超硬材料的前体材料层,该层与硬质合金材料接触并且与构造表面区域毗连。
10.根据前述权利要求任一项所述的方法,其中所述超硬物品包含彼此结合并且至少一种特性不同的第一聚晶超硬材料和第二聚晶超硬材料;该方法包括沉积用于形成第一聚晶超硬材料的前体材料糊料使其与基底接触以提供基底组装件,该第一超硬材料的前体材料糊料包含处在液体介质中的有机粘结剂材料和大于60质量%且小于85质量%的前体粉末并且具有至多25倒秒(s-1)的剪切速率;并且前体材料糊料的表面与构造表面区域毗连;其中所述超硬结构包含第二聚晶超硬材料。
11.根据前述权利要求任一项所述的方法,其中所述基底组装件包含与基底接触的部件,配置该部件以便形成在构造表面区域和该部件的边界之间形成的腔,配置所述腔以形成所述超硬结构;该方法包括将所述糊料挤出到所述腔中。
12.根据前述权利要求任一项所述的方法,其中所述基底包含硬质合金材料并且具有一对通过侧面连接的相反端,所述侧面包括与构造表面区域毗连并且在相反端之间延伸的伸长凹部。
13.根据前述权利要求任一项所述的方法,该方法包括:将所述基底组装件包封在适合于超高压力压机装置的包套内并且使所述包套经受压力和温度;从所述超高压机装置中取出所述包套并且从超硬物品去除包套材料。
14.根据前述权利要求任一项所述的方法,其中所述超硬物品具有基本上圆柱形状,包含连接相反端的圆柱侧面,基底的表面和与侧面毗连的超硬结构的表面。
15.根据前述权利要求任一项所述的方法,其中所述超硬物品包含沿螺旋路径设置的多个伸长的超硬结构。
16.根据前述权利要求任一项所述的方法,该方法包括加工所述超硬物品并且形成用于机械工具的切削元件。
17.根据前述权利要求任一项所述的方法,该方法包括在所述超硬结构上形成切削刃。
18.根据前述权利要求任一项所述的方法,该方法包括从基底去除材料以提供出屑槽。