[發明專利]其中具有不同區域的多晶復合片和包括該復合片的切割元件和鉆地工具及形成該復合片的方法

有效

• 申請號: 201280010698.4
• 申請日: 2012-01-04
• 公開（公告）號: CN103392051A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: D·E·斯科特;A·A·迪喬瓦尼
• 申請（專利權）人: 貝克休斯公司
• 主分類號: E21B10/567
• 分類號: E21B10/567;E21B10/54;B22F7/06;E21B10/42
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李躍龍

1.一種多晶復合片，其包含：

硬質多晶材料，其包含：

第一區域，其包含：

具有第一平均晶粒尺寸的第一硬質材料的多個晶粒；

具有比第一平均晶粒尺寸小的第二平均晶粒尺寸的第二硬質材料的多個晶粒，第一硬質材料的多個晶粒和第二硬質材料的多個晶粒的晶粒相互穿插并且相互結合；和

用于催化第一硬質材料的多個晶粒和第二硬質材料的多個晶粒的晶粒之間的粒間結合的形成的催化劑材料，所述催化劑材料設置于第一硬質材料的多個晶粒和第二硬質材料的多個晶粒的相互結合的晶粒之間的間隙空間中；及

第二區域，其鄰近第一區域設置并且沿第一區域與第二區域之間的界面直接與第一區域結合，所述第二區域包含具有第三平均晶粒尺寸的第三硬質材料的多個晶粒，所述第三硬質材料的多個晶粒的晶粒相互穿插并且相互結合，其中第三硬質材料的多個晶粒的相互結合的晶粒之間的間隙空間至少基本上不含用于催化第三硬質材料的多個晶粒的晶粒之間的粒間結合的形成的催化劑材料。

2.根據權利要求1的多晶復合片，其中第一平均晶粒尺寸和第三平均晶粒尺寸各自是第二平均晶粒尺寸的至少約50倍。

3.根據權利要求2的多晶復合片，其中第一平均晶粒尺寸和第三平均晶粒尺寸各自是第二平均晶粒尺寸的至少約100倍。

4.根據權利要求3的多晶復合片，其中第一平均晶粒尺寸和第三平均晶粒尺寸各自是第二平均晶粒尺寸的至少約150倍。

5.根據權利要求1-4中任一項的多晶復合片，其中第一平均晶粒尺寸與第三平均晶粒尺寸相等。

6.根據權利要求1-4中任一項的多晶復合片，其中第一硬質材料的多個晶粒和第二硬質材料的多個晶粒一起占第一區域的約九十二體積％（92體積％）至約九十九體積％（99體積％）。

7.根據權利要求6的多晶復合片，其中第三硬質材料的多個晶粒占第二區域的約八十體積％（80體積％）至約九十一體積％（91體積％）。

8.根據權利要求7的多晶復合片，其中第三硬質材料的多個晶粒占第二區域的約八十五體積％（85體積％）至約八十八體積％（88體積％）。

9.根據權利要求1-4中任一項的多晶復合片，其中在第一區域中第一硬質材料的多個晶粒和第二硬質材料的多個晶粒的硬質材料的相互結合的晶粒之間的間隙空間內的第一平均自由程約為在第二區域中第三硬質材料的多個晶粒的硬質材料的相互結合的晶粒之間的間隙空間內的第二平均自由程的百分之九十（90％）或更少。

10.根據權利要求9的多晶復合片，其中第一平均自由程約為第二平均自由程的百分之七十五（75％）或更少。

11.根據權利要求10的多晶復合片，其中第一平均自由程約為第二平均自由程的百分之五十（50％）或更少。

12.根據權利要求1-4中任一項的多晶復合片，其中第一硬質材料的多個晶粒、第二硬質材料的多個晶粒、和第三硬質材料的多個晶粒中的至少一種的硬質材料包含金剛石。

13.一種鉆地工具，其包含：

工具本體；和

附接至工具本體的至少一種切割元件，所述至少一種切割元件包含根據權利要求1-4中任一項所述的多晶復合片。