[發明專利]形成多晶臺和多晶元件的方法以及相關結構

有效

• 申請號: 201280017833.8
• 申請日: 2012-02-29
• 公開（公告）號: CN103477015A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: D·E·斯科特
• 申請（專利權）人: 貝克休斯公司
• 主分類號: E21B3/04
• 分類號: E21B3/04;E21B10/573
• 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: 柳冀

1.一種形成多晶元件的方法，該方法包括：

將包含超級磨料材料的第一多個粒子、包含該超級磨料材料的第二多個粒子以及催化劑材料置于模具中；

在催化劑材料存在下燒結第一和第二多個粒子以形成多晶臺，該多晶臺包括具有第一滲透率的第一區域和具有第二更大滲透率的第二區域；

從多晶臺至少基本上除去催化劑材料；和

將多晶臺附接到包含硬質材料的基底端部，使至少第二區域介于第一區域和基底之間。

2.權利要求1的方法，進一步包括：

在燒結前將包含硬質材料的另一基底置于模具中；

在催化劑材料存在下燒結第一多個粒子、第二多個粒子和另一基底，以形成附接到該另一基底端部的多晶臺，該多晶臺包括具有第一滲透率的第一區域和具有第二更大滲透率的第二區域，第二區域介于第一區域和該另一基底之間；和

在燒結后除去該另一基底。

3.權利要求1的方法，進一步包括：

將包含該超級磨料材料的第三多個粒子置于模具中；和

在催化劑材料存在下燒結第一、第二和第三多個粒子以形成多晶臺，該多晶臺包括具有第一滲透率的第一區域、包含第二更大滲透率的第二區域和位于第一區域的與該至少第二區域相對的端部的第三區域。

4.權利要求1的方法，進一步包括：

將另外的多個粒子置于配置為在燒結后形成第二區域的區域中的第二多個粒子之間，該另外的多個粒子包含可通過浸提劑除去的非催化劑材料。

5.權利要求1的方法，進一步包括：

在將第一多個粒子置于模具中之前，使用化學品溶液沉積用催化劑材料涂覆至少一些第一多個粒子。

6.權利要求1-5任一項的方法，其中將包含超級磨料材料的第一多個粒子、包含該超級磨料材料的第二多個粒子以及催化劑材料置于模具中包括：將具有第一填裝密度的第一多個粒子和具有第二更低填裝密度的第二多個粒子置于模具中。

7.權利要求1-5任一項的方法，其中將包含超級磨料材料的第一多個粒子、包含該超級磨料材料的第二多個粒子以及催化劑材料置于模具中包括：將具有第一平均粒度的第一多個粒子和具有第二較大平均粒度的第二多個粒子置于模具中。

8.權利要求7的方法，其中將具有第一平均粒度的第一多個粒子和具有第二較大平均粒度的第二多個粒子置于模具中包括：將包含至少一些納米粒子的第一多個粒子置于模具中。

9.權利要求1-5任一項的方法，其中在催化劑材料存在下燒結第一和第二多個粒子以形成多晶臺，該多晶臺包括具有第一滲透率的第一區域和具有第二更大滲透率的第二區域包括：形成具有第一區域和第二區域的多晶臺，第一區域具有第一體積百分比的超級磨料材料，和第二區域具有第二更低體積百分比的超級磨料材料。

10.權利要求1-5任一項的方法，其中在催化劑材料存在下燒結第一和第二多個粒子以形成多晶臺，該多晶臺包括具有第一滲透率的第一區域和具有第二更大滲透率的第二區域包括：在催化劑材料存在下燒結第一和第二多個粒子以形成多晶臺，該多晶臺具有第一區域和第二區域，第一區域包含位于超級磨料材料的相互鍵合的晶粒之間的間隙中的第一體積百分比的催化劑材料，和第二區域包含位于超級磨料材料的相互鍵合的晶粒之間的間隙中的第二更大體積百分比的催化劑材料。

11.權利要求1-5任一項的方法，其中將多晶臺附接到基底端部，使至少第二區域介于第一區域和基底之間包括：在燒結處理過程中用來自基底的可流動材料浸潤多晶臺的至少第二區域。

12.權利要求11的方法，其中在燒結處理過程中用來自基底的可流動材料浸潤多晶臺的至少第二區域包括：用與用來形成多晶臺的催化劑材料不同的另一催化劑材料浸潤多晶臺的至少第二區域。

13.一種將多晶臺附接到基底的方法，該方法包括：

形成超級磨料材料的多晶臺，并且該多晶臺包括具有第一滲透率的第一區域和具有第二更大滲透率的第二區域；

從多晶臺至少基本上除去催化劑材料；

使多晶臺接觸包含硬質材料的基底端部，使第二區域介于第一區域和基底之間；和

用來自基底的可流動材料浸潤多晶臺的至少第二區域。