申请人:第六元素(英国)有限公司
发明人:尼尔·帕金斯 姬长征 尼古拉·路易斯·帕默
摘要: 一种制造热稳定的多晶超硬构件的方法,该构件具有多个交互结合的超硬颗粒和设置其间的间隙区域,以形成具有第一热稳定区域和第二区域的多晶超硬构件,所述第一热稳定区域形成所述构件的部分工作表面的至少一部分,所述方法包括用浸出混合物处理多晶超硬材料以从第一区域中的多个间隙区域去除非超硬相材料。所述处理步骤包括沿着周侧表面的至少一部分向工作表面和/或在所述工作表面处掩蔽多晶超硬构件,以抑制浸出混合物通过超硬构件的周侧表面渗透到超硬构件。该材料优选是PCD,多晶金刚石,并且优选地在形成斜面之后进行浸出。
主权利要求:1.一种制造热稳定多晶超硬构件的方法,所述多晶超硬构件包括多个交互结合的超硬颗粒和设置在其间的间隙区域,以形成多晶超硬构件,其具有第一热稳定区域和第二区域,所述第一热稳定区域形成所述构件的工作表面至少一部分,所述方法包括:用浸出混合物处理所述多晶超硬材料以从所述第一区域的多个间隙区域中去除非超硬相材料;处理步骤,其包括沿周侧表面的至少一部分向所述工作表面和/或在所述工作表面处掩蔽所述多晶超硬构件,以抑制浸出混合物通过超硬构件的周侧表面渗透到所述超硬构件。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述从所述第一区域中的间隙区域中去除非超硬相材料的步骤包括:在所述第一区域中去除所述非超硬相材料至一个深度,所述深度在所述第一区域与所述多晶超硬构件的周侧表面的相交处朝所述工作表面逐渐变小,使得所述第一区域在所述周侧表面的深度小于第一区域的大部分深度。
3.如前述权利要求中任一项所述的方法,还包括在用所述浸出混合物处理所述超硬构件的步骤之后,机械加工所述多晶超硬构件,以形成斜面,所述斜面在沿着所述主体的外侧部分定位的工作表面和所述主体的周侧表面之间延伸。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述多晶超硬构件由多晶金刚石材料形成。
5.如权利要求4所述的方法,其中去除非超硬相材料的所述处理步骤包括从所述第一区域中的所述间隔区域去除溶剂/催化剂。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述处理步骤还包括除了沿所述周侧表面的至少一部分到所述工作表面掩蔽所述超硬主体外,还横跨邻近所述工作表面与所述周侧表面的相交处的所述工作表面的一部分掩蔽所述超硬主体,以抑制浸出混合物通过所述超硬构件的周侧表面和所述工作表面的一部分渗透入所述超硬构件。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中掩蔽所述多晶超硬构件的步骤包括例如用保护层或掩膜涂覆所述超硬构件,或在所述多晶超硬构件上和/或围绕所述多晶超硬构件放置密封件中的任意一种或多种。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述多晶超硬构件包括所述工作表面与所述构件的周侧表面的相交处的切削边缘,从所述第一区域中的间隙区域去除非超硬相材料的方法包括在所述第一区域中去除非超硬相材料一个深度使得所述第一区域与所述周侧表面在距所述切削边缘至少约100微米的一个位置相交。
9.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,所述多晶超硬构件包括在所述工作表面与所述构件的周侧表面的相交处的切削边缘,从所述第一区域中的间隙区域去除非超硬相材料的方法包括在所述第一区域中去除非超硬相材料一个深度使得所述第一区域与所述周侧表面在离所述切削边缘约50-100微米的位置相交。
10.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,所述多晶超硬构件包括在所述工作表面与所述构件的周侧表面的相交处的切削边缘,从所述第一区域中的间隙区域去除非超硬相材料的方法包括在所述第一区域去除非超硬相材料一个深度使得所述第一区域与所述周侧表面在离所述切削边缘少于约50微米的位置相交。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中从所述第一区域中的间隙区域去除非超硬相材料的方法包括去除所述材料使得离所述工作表面约250微米到约650微米之间深度的所述主体中的大部分超硬颗粒具有基本不与非超硬相材料接触的表面,剩余的颗粒与非超硬相材料接触。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中在所述处理步骤之前,形成所述多晶超硬构件,所述形成步骤包括:提供金刚石颗粒的团块;将所述金刚石颗粒的团块排列形成预烧结组件;和在用于所述金刚石颗粒的溶剂/催化剂材料存在的条件下,在约5.5GPa或更高的超高压和所述金刚石材料比石墨更热力学稳定的温度下处理所述预烧结组件以将所述金刚石材料的颗粒烧结在一起以形成多晶金刚石构件。
13.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中在所述处理步骤之前,所述方法还包括将所述多晶超硬主体机械加工为最终尺寸。
14.如权利要求1-12中任一项所述的方法,其中在所述处理步骤之后,所述方法还包括将所述多晶超硬主体机械加工为最终尺寸。
15.基本如根据任一实施例描述的制造热稳定多晶超硬构件的方法,所述实施例以附图说明。