[發明專利]通過增強的脫金屬化來浸析超硬材料

在審

• 申請號: 201380080375.7
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN105658576A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: G·E·韋弗
• 申請（專利權）人: 哈里伯頓能源服務公司
• 主分類號: C01B31/06
• 分類號: C01B31/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 沙永生;樂洪詠

1.一種將目標金屬從超硬材料中去除的方法，所述方法包括：

在足以從所述超硬材料的至少一部分中去除至少70％的所述目 標金屬的時間內和條件下，將所述超硬材料暴露于硫脲溶液，所述硫 脲溶液包含至少一種硫脲和至少一種酸。

2.如權利要求1所述的方法，其中所述超硬材料包括多晶金剛 石(PCD)。

3.如權利要求1所述的方法，其中所述目標金屬包括在形成所 述超硬材料的過程中使用的催化劑。

4.如權利要求3所述的方法，其中所述催化劑包括第VIII族金 屬或其合金。

5.如權利要求3所述的方法，其中所述催化劑包括鈷、鈷合金、 鎳、鎳合金或其組合。

6.如權利要求3所述的方法，其中所述催化劑基本上沒有鐵或 鐵合金。

7.如權利要求1所述的方法，其中所述硫脲溶液包含在10^-6M 與10^-1M之間的硫脲。

8.如權利要求1所述的方法，其中所述硫脲包括：

其中R¹、R²、R³和R⁴獨立地為氫(H)或含有碳(C)、氮(N)、氧(O)、 鹵素、硫(S)或磷(P)的官能團。

9.如權利要求8所述的方法，其中R¹、R²、R³和R⁴獨立地為烷 基、烯基、炔基、C-鏈諸如C_1-20或C_1-10鏈、醇、醛、碳酸根、羧酸 根、羧酸、酯、醚、甲氧基、氫過氧基、過氧基、縮醛、縮酮、酰基 鹵、芳基、苯基、苯甲基、酰胺、胺、亞胺、酰亞胺、氰酸根、硝酸 根、腈、亞硝酸根、硝基、亞硝基、吡啶基、鹵代烷、硫化物、亞磺 酰基、磺酰基、亞磺酸、硫氰酸根、硫代羰基、硫醇基或磷酸根基團。

10.如權利要求1所述的方法，其中所述硫脲包括硫脲的混合物。

11.如權利要求1所述的方法，其中所述硫脲包括硫脲、甲基硫 脲、乙基硫脲、二異丙基硫脲、苯基硫脲、萘基硫脲、鄰甲苯基硫脲 或二鄰甲苯基硫脲。

12.如權利要求1所述的方法，其中所述硫脲溶液包含在1M與 10M之間的酸。

13.如權利要求1所述的方法，其中所述酸包括鹽酸(HCl)、硫酸 (H₂SO₄)、磷酸(H₃PO₄)、硝酸(HNO₃)、氫溴酸(HBr)、高氯酸(HClO₄) 或氫氟酸(HF)。

14.如權利要求1所述的方法，其中所述時間為在48小時與3 個月之間。

15.如權利要求1所述的方法，其中所述時間為在80小時與500 小時之間。

16.如權利要求1所述的方法，其中所述足以從所述超硬材料的 至少一部分中去除至少70％的所述目標金屬的條件包括針對所述酸 中的至少一種的回流條件。

17.如權利要求1所述的方法，其中所述足以從所述超硬材料的 至少一部分中去除至少70％的所述目標金屬的條件包括室溫和大氣 壓。

18.如權利要求1所述的方法，其中所述足以從所述超硬材料的 至少一部分中去除至少70％的所述目標金屬的條件包括在90℃與 350℃之間的溫度。

19.如權利要求1所述的方法，其中所述足以從所述超硬材料的 至少一部分中去除至少70％的所述目標金屬的條件包括在5巴至345 巴之間的壓力。

20.如權利要求1所述的方法，其還包括在暴露于所述硫脲溶液 之后在洗滌溶液中洗滌所述超硬材料。