【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本专利申请要求于2014年9月9日提交的美国专利申请第14/481570号和于2013年9月11日提交的美国临时专利申请第61/876696号的优先权及权益,它们的全文内容在此通过参引方式纳入本文。
技术介绍
多晶金刚石(“PCD”)材料和由其形成的PCD元件在本领域中是公知的。传统的PCD可通过在适宜的溶剂金属催化剂材料的存在下将金刚石颗粒暴露于高压/高温(HPHT)工艺条件下来形成,其中,所述溶剂金属催化剂促进颗粒之间的所期望的晶间金刚石与金刚石结合,从而形成PCD结构。所得PCD结构产生增强的耐磨和硬度特性,使得这样的PCD材料在需要高水平的耐磨和硬度的激烈磨损和切割应用中非常有用。图1示出传统形成的PCD材料10的微观结构,其包括多个被彼此结合以形成晶间金刚石基质第一相的金刚石晶粒12。用于促进在所述烧结工艺中发生的金刚石与金刚石结合的催化剂/结合剂材料14,例如钴,分散于所述金刚石基质第一相之间形成的间隙区域中。术语“颗粒”指的是在烧结超硬磨料之前所用的粉末,而术语“晶粒”指的是在烧结之后可见的超硬磨料区域,如本领域已知并确定的。通常可以以两种方式提供用于促进金刚石与金刚石结合的催化剂/结合剂材料。该催化剂/结合剂可被提供为在烧结前与所述金刚石晶粒或砂砾预混合的原料材料粉末的形式。在一个或多个其他实施例中,可通过从最终PCD材料待被结合到的底层基体材料渗透到所述金刚石材料中(在 ...
【技术保护点】
一种制造切割元件的方法,包括:将金刚石颗粒与碳酸盐材料的混合物暴露于高压高温烧结条件下以形成烧结的具有金刚石基质的碳酸盐多晶金刚石本体,所述基质具有结合在一起的金刚石晶粒以及驻留于所述金刚石晶粒之间的间隙区域中的碳酸盐,所述碳酸盐材料非均匀地分布遍及金刚石基质;以及将所述碳酸盐多晶金刚石本体进一步暴露于受控的温度、受控的压力或它们的组合下,以实现所述碳酸盐材料的至少部分分解。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.11 US 61/876,696;2014.09.09 US 14/481,5701.一种制造切割元件的方法,包括:
将金刚石颗粒与碳酸盐材料的混合物暴露于高压高温烧结条件下以形
成烧结的具有金刚石基质的碳酸盐多晶金刚石本体,所述基质具有结合在
一起的金刚石晶粒以及驻留于所述金刚石晶粒之间的间隙区域中的碳酸
盐,所述碳酸盐材料非均匀地分布遍及金刚石基质;以及
将所述碳酸盐多晶金刚石本体进一步暴露于受控的温度、受控的压力
或它们的组合下,以实现所述碳酸盐材料的至少部分分解。
2.如权利要求1所述的方法,其中,碳酸盐材料部分分解成金属氧化
物导致形成分布于所述基质中的通道。
3.如权利要求2所述的方法,其中,在所述碳酸盐材料分解后所形成
的通道呈现非均匀分布。
4.如权利要求1所述的方法,其中,所述碳酸盐材料包括作为杂质的
SiO2。
5.如权利要求4所述的方法,其中,在所述碳酸盐材料部分分解成至
少一种金属氧化物的过程中,所述至少一种金属氧化物与作为杂质存在于
所述碳酸盐材料中的SiO2反应,从而导致形成至少一种金属硅酸盐。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述碳酸盐材料包括
碱土金属碳酸盐。
7.如权利要求6所述的方法,其中,所述碳酸盐材料包括碳酸镁和碳
酸钙中的至少一种。
8.如权利要求6所述的方法,其中,所述碳酸盐材料是碳酸镁。
9.如上述权利要求中任一项所述的方法,其中,碳酸盐多晶金刚石的
高压高温烧结本体包括上表面、底表面、上表面和底表面之间的圆周侧表
面以及上表面和圆周侧表面之间的圆周切割边缘。
10.如权利要求9所述的方法,其中,碳酸盐多晶金刚石的高压高温烧
结本体的高度小于碳酸盐多晶金刚石的高压高温烧结本体的直径。
11.如上述权利要求中任一项所述的方法,其中,碳酸盐多晶金刚石本
体包括形成并邻近所述圆周切割边缘的第一区域以及远离所述第一区域轴
向、径向或以两种方式相结合的方式延伸的第二区域,其中,所述第二区
域比所述第一区域具有更高浓度的碳酸盐材料。
12.如权利要求11所述的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员:Y·鲍,L·赵,J·D·贝尔纳普,Z·林,
申请(专利权)人:史密斯国际有限公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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