[發明專利]使金剛石顆粒的表面改性的方法以及相關的金剛石顆粒和鉆地工具在審

申請號：	201780032846.5	申請日：	2017-05-25
公開（公告）號：	CN109312605A	公開（公告）日：	2019-02-05
發明（設計）人：	A·A·迪吉奧萬尼;S·W·韋布;M·W·伯德	申請（專利權）人：	通用電氣(GE)貝克休斯有限責任公司
主分類號：	E21B10/54	分類號：	E21B10/54;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：	汪宇偉
地址：	美國得***	國省代碼：	美國;US
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摘要：
搜索關鍵詞：	金剛石顆粒活性金屬表面改性改性涂層合金涂層鉆地工具節線蝕刻非活性金屬熱處理
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【權利要求書】：

1.一種使金剛石顆粒的表面改性的方法，所述方法包括：

在離散金剛石顆粒上形成旋節線合金涂層；

對所述旋節線合金涂層進行熱處理以形成改性涂層，每個涂層獨立地展現活性金屬相和基本上非活性金屬相；以及

用所述改性涂層的所述活性金屬相的至少一種活性金屬蝕刻所述離散金剛石顆粒的表面。

2.如權利要求1所述的方法，其中在離散金剛石顆粒上形成旋節線合金涂層包括在所述離散金剛石顆粒中的每一個離散金剛石顆粒上形成旋節線合金，所述旋節線合金包括在大于或等于約650℃的溫度下與金剛石反應的至少一種金屬元素。

3.如權利要求1所述的方法，其中在離散金剛石顆粒上形成旋節線合金涂層包括形成以下合金中的一種或多種：Cu-Ni旋節線合金、Cu-Ni-Sn旋節線合金和Cu-Ni-Sn-Co旋節線合金、Au-Ni旋節線合金、Ni-Pt旋節線合金、Ni-Rh旋節線合金、Co-Ni-Fe旋節線合金、Co-Fe旋節線合金、Co-Pt旋節線合金以及Fe-Rh旋節線合金。

4.如權利要求1所述的方法，其中在離散金剛石顆粒上形成旋節線合金涂層包括在所述離散金剛石顆粒上形成Cu-Ni旋節線合金，所述Cu-Ni旋節線合金包括約50重量％的Ni至約90重量％的Ni，以及約10重量％的Cu至約50重量％的Cu。

5.如權利要求1所述的方法，其中在離散金剛石顆粒上形成旋節線合金涂層包括在所述離散金剛石顆粒上形成Cu-Ni-Sn旋節線合金，所述Cu-Ni旋節線合金包括約5重量％的Ni至約35重量％的Ni、約6重量％的Sn至約13重量％的Sn，以及約52重量％的Cu至約89重量％的Cu。

6.如權利要求1至5中任一項所述的方法，其中在離散金剛石顆粒上形成旋節線合金涂層包括：

形成旋節線合金；以及

將所述旋節線合金沉積在所述離散金剛石顆粒中的每一個離散金剛石顆粒上。

7.如權利要求1至5中任一項所述的方法，其中在離散金剛石顆粒上形成旋節線合金涂層包括：

在所述離散金剛石顆粒中的每一個離散金剛石顆粒上沉積旋節線合金前體涂層；以及

將所述旋節線合金前體涂層轉化為所述旋節線合金涂層。

8.如權利要求1至5中任一項所述的方法，其中對所述旋節線合金涂層進行熱處理包括：

將所述旋節線合金涂層加熱至高于其旋節線合金的上臨界溶解溫度的溫度，以形成均質化的旋節線合金涂層；

將所述均質化的旋節線合金涂層冷卻至低于所述旋節線合金的旋節線區域的溫度范圍的溫度，以形成淬火的旋節線合金涂層；以及將所述淬火的旋節線合金涂層加熱至所述旋節線合金的所述旋節線區域的所述溫度范圍內的溫度，以根據時間-溫度-轉變圖形成旋節線分解的合金涂層。

9.如權利要求1至5中任一項所述的方法，還包括在用所述改性涂層的所述活性金屬相蝕刻所述離散金剛石顆粒的所述表面之前，選擇性地去除所述改性涂層的所述基本上非活性金屬相。

10.如權利要求9所述的方法，其中選擇性地去除所述改性涂層的所述基本上非活性金屬相包括去除所述改性涂層的Cu相而基本上不去除所述改性涂層的含Ni相。

11.如權利要求10所述的方法，其中去除所述改性涂層的Cu相而基本上不去除所述改性涂層的含Ni相包括使所述改性涂層與以下溶液中的一種或多種接觸：CuCl₂溶液、FeCl₃溶液、K₂Cr₂O₇溶液、CH₃COOH溶液、鉻/硫酸溶液、H₂S₂O₈溶液、堿性亞氯酸鈉溶液、堿性過二硫酸鹽溶液和堿性過硫酸鹽溶液。