【技术实现步骤摘要】
火花等离子体烧结的聚晶金刚石复合片本申请是申请日为2015年8月5日、申请号为201580081473.1、专利技术名称为“火花等离子体烧结的聚晶金刚石复合片”的中国专利技术专利申请的分案申请。
本公开涉及聚晶金刚石复合片(PDC)，其包括通过火花等离子体烧结而键合到基材的聚晶金刚石。专利技术背景聚晶金刚石复合片(PDC)(特别是PDC刀具)经常用于钻地钻头(诸如固定刀具钻头)中。PDC包括在压机中在高压、高温(HTHP)条件下形成的金刚石。在许多情况下，PDC包括在少至单个HTHP压制周期中形成并键合到基材的聚晶金刚石。在本领域中有时称为催化材料或简称为“催化剂”的烧结助剂经常包括在压机中，以有助于既参与形成金刚石又可选地参与将金刚石键合到基材的金刚石与金刚石键合。在使用过程中(例如，在钻井时)，聚晶金刚石刀具变得非常热，并且由于包括金刚石与烧结助剂的热膨胀系数之间的不匹配(即，CTE不匹配)的因素而使得金刚石中的残余烧结助剂可能导致问题，诸如过早损坏或磨损。为了避免或最小化这个问题，所有或大部分残余金刚石烧结助剂经常在使用之前诸如通过化学浸出过程、电化学过...
【技术保护点】
1.一种通过胶结碳化物来使聚晶金刚石与基材共价键合的方法，所述方法包括：将具有孔隙的邻近胶结碳化物基材的聚晶金刚石(PCD)与包括呈气体形式的碳化物形成金属的反应气体放置在组件中；以及在导电板之间施加足以将反应气体加热至反应气体形成等离子体的1500℃或更低的温度的电压，所述等离子体在至少一部分PCD孔隙中形成碳化物结构，其中所述碳化物结构共价键合到胶结碳化物基材。
【技术特征摘要】
1.一种通过胶结碳化物来使聚晶金刚石与基材共价键合的方法，所述方法包括：将具有孔隙的邻近胶结碳化物基材的聚晶金刚石(PCD)与包括呈气体形式的碳化物形成金属的反应气体放置在组件中；以及在导电板之间施加足以将反应气体加热至反应气体形成等离子体的1500℃或更低的温度的电压，所述等离子体在至少一部分PCD孔隙中形成碳化物结构，其中所述碳化物结构共价键合到胶结碳化物基材。2.如权利要求1所述的方法，其中所述PCD包括浸出部分，在所述浸出部分中少于2％的体积由金刚石烧结助剂占据。3.如权利要求1所述的方法，其中呈气体形式的所述碳化物形成金属包括金属盐。4.如权利要求1所述的方法，其中所述等离子体包括金属离子。5.如权利要求1所述的方法，其中所述反应气体还包括氢气。6.如权利要求5所述的方法，其中所述等离子体包括原子氢、质子或其组合。7.如权利要求1所述的方法，其中所述反应气体还包括烃类气体。8.如权利要求7所述的方法，其中所述烃类气体包括甲烷、丙酮、甲醇或其任何组合。9.如权利要求7所述的方法，其中所述等离子体包括甲基、碳二聚体或其组合。10.如权利要求1所述的方法，其中所述电压和所述电流强度由连续直流电...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁齐，W·B·阿特金斯，
申请(专利权)人：哈利伯顿能源服务公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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