[發(fā)明專利]具有非催化材料添加物的多晶金剛石刀具及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680073467.6
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN108367355A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設計）人: 張凱
• 申請（專利權）人: 戴蒙得創(chuàng)新股份有限公司
• 主分類號: B22F3/14
• 分類號: B22F3/14;B24D3/10;C22C26/00;B22F5/00
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 郭國清;穆德駿

1.一種多晶金剛石壓坯(100)，所述多晶金剛石壓坯(100)包含：

多晶金剛石主體，所述多晶金剛石主體包含工作表面、界面表面和周邊表面；

沿著所述界面表面結合到所述多晶金剛石主體的基材，其中所述多晶金剛石主體的非金剛石體積分數(shù)在所述界面表面處大于在所述工作表面處。

2.根據(jù)權利要求1所述的多晶金剛石壓坯(100)，其特征在于所述多晶金剛石主體呈現(xiàn)一定濃度的非催化材料，所述濃度在所述工作表面處低于在所述界面表面處。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的多晶金剛石壓坯(100)，其特征在于所述基材不含所述非催化材料。

4.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的多晶金剛石壓坯(100)，其特征在于所述非催化材料選自鉍、銦、鉛、鋰、鎂、碲、鉈及其合金、氮化物、碳化物和碳氮化物。

5.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的多晶金剛石壓坯(100)，其特征在于所述多晶金剛石主體包含粒度分布均勻的相互結合的金剛石晶粒和分布在所述相互結合的金剛石晶粒之間的空隙，其中所述空隙在所述界面表面處相比于在所述工作表面處具有更大的體積和/或數(shù)量更大。

6.一種多晶金剛石壓坯(100)，所述多晶金剛石壓坯(100)包含：

多晶金剛石主體，所述多晶金剛石主體包含工作表面、界面表面和周邊表面；

沿著所述界面表面結合到所述多晶金剛石主體的基材，其中所述多晶金剛石主體呈現(xiàn)一定濃度的非催化材料，所述濃度在所述工作表面處低于在所述界面表面處。

7.根據(jù)權利要求6所述的多晶金剛石壓坯(100)，其特征在于所述基材不含所述非催化材料。

8.根據(jù)權利要求6或7所述的多晶金剛石壓坯(100)，其特征在于所述非催化材料選自鉍、銦、鉛、鋰、鎂、碲、鉈及其合金、氮化物、碳化物和碳氮化物。

9.根據(jù)權利要求6至8中的任一項所述的多晶金剛石壓坯(100)，其特征在于所述多晶金剛石主體包含粒度分布均勻的相互結合的金剛石顆粒，并且所述多晶金剛石主體和所述基材各自包含催化材料，其中所述非催化材料在所述催化劑材料中的溶解度小于約3原子％，來自所述基材的所述催化材料使所述多晶金剛石主體結合到所述基材。

10.一種制造多晶金剛石壓坯(100)的方法，所述方法包括：

組裝形成單元組件，所述形成單元組件包含：

定位于杯內(nèi)的金剛石顆粒；

包含催化材料的第一基材，所述第一基材定位成靠近所述金剛石顆粒；和

圍繞所述杯和所述第一基材的壓力傳遞介質；

使所述形成單元組件及其內(nèi)容物經(jīng)受第一高壓高溫工藝以燒結所述金剛石顆粒形成金剛石間結合，并且以形成包含結合到所述第一基材的多晶金剛石主體的多晶金剛石復合材料，其中所述多晶金剛石復合材料包含定位成靠近所述第一基材的中間級界面表面和定位成遠離所述第一基材的中間級工作表面；

從所述多晶金剛石主體去除基本上全部的所述第一支撐基材；

從所述多晶金剛石主體中浸出至少一部分的可及催化材料；

定位所述多晶金剛石主體，使得所述中間級工作表面被定位成靠近第二基材；并且

使所述多晶金剛石主體和所述第二基材經(jīng)受第二高壓高溫工藝，以使所述多晶金剛石主體沿著界面表面結合到所述第二基材。

11.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于與所述第一基材相比，所述多晶金剛石主體相對于所述第二基材是顛倒的。

12.根據(jù)權利要求10或11所述的方法，其特征在于所述多晶金剛石主體的非金剛石體積分數(shù)在所述界面表面處大于在所述工作表面處，所述多晶金剛石主體包含相互結合的金剛石晶粒之間的空隙，其中所述空隙在所述界面表面處相比于在所述工作表面處具有更大的體積和/或數(shù)量更大。