[發明專利]用于鉆頭切割元件的選擇性瀝濾的多晶結構

有效

• 申請號: 201380058345.6
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN104769167B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: M·D·穆瑪;A·D·穆爾多克;J·M·克萊格;W·H·達博斯;N·A·鮑登
• 申請（專利權）人: 阿特拉鉆孔技術有限合伙公司
• 主分類號: C30B28/00
• 分類號: C30B28/00;C30B29/04;E21B10/46
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳文平

1.制造燒結多晶金剛石結構的方法，所述方法包括：

形成包含金剛石砂粒的復合片；

在催化劑存在下燒結所述復合片，從而形成包含表現出金剛石與金剛石結合的整塊燒結多晶金剛石(PCD)的金剛石結構，所述催化劑占據其中的孔隙；和

從所述燒結金剛石結構內與所述結構的工作表面相鄰的區域部分地瀝濾所述催化劑；

其中所述燒結金剛石結構在所述復合片的部分內包含散布有至少一種親水添加劑的至少一個區域，以與所述金剛石結構的包含明顯較少的所述至少一種親水添加劑的至少一個其他區域相比，增加所述PCD對瀝濾液的滲透性或所述PCD對瀝濾液的接納性，其中所述PCD相對于它的工作表面具有不同的瀝濾深度。

2.權利要求1的方法，其中所述親水添加劑包含一種或多種親水物。

3.權利要求1的方法，其中所述至少一種親水添加劑選自二硼化鈦(TiB₂)、纖鋅礦型氮化硼(w-BN)、立方氮化硼(c-BN)、二硼化鋯(ZrB₂)、纖鋅礦型碳化硅、富勒烯和導電碳同素異形體。

4.權利要求1的方法，其中所述催化劑包含金屬。

5.權利要求1至4任一項的方法，其中所述親水添加劑的晶粒的尺寸小于60微米。

6.權利要求1至4任一項的方法，其中所述金剛石砂粒的晶粒的尺寸小于60微米。

7.權利要求6的方法，其中所述金剛石砂粒的晶粒的尺寸小于30微米。

8.權利要求6的方法，其中所述金剛石砂粒的晶粒的尺寸在至少一個維度中小于100納米。

9.權利要求1至4任一項的方法，其中所述至少一種親水添加劑占所述金剛石結構的所述至少一個區域的小于10體積％。

10.權利要求9的方法，其中所述至少一種親水添加劑占所述金剛石結構的所述至少一個區域的小于5體積％。

11.權利要求9的方法，其中所述至少一種親水添加劑占所述金剛石結構的所述至少一個區域的小于1體積％。

12.權利要求9的方法，其中所述至少一種親水添加劑在所述金剛石結構的所述至少一個區域中的量占所述金剛石結構的所述至少一個區域的0.05和0.5體積％之間。

13.權利要求1至4任一項的方法，其中所述復合片具有多個表面，其至少一個是工作表面；并且其中所述復合片具有鄰接所述工作表面的至少一個含有所述至少一種親水添加劑的離散區域，和至少一個不含所述至少一種親水添加劑的區域。

14.權利要求1至4任一項的方法，其中所述至少一種親水添加劑位于所述復合片內的至少一個離散區域中，并且其中所述復合片具有至少一個有PCD而沒有親水添加劑的其他區域。

15.權利要求1至4任一項的方法，其中所述至少一種親水添加劑具有親水添加劑與PCD的第一比例，并且其中所述方法還包括將金剛石砂粒混合物的晶粒與所述至少一種親水添加劑的晶粒以不同于所述第一比例的第二比例混合，其中形成包含具有第一比例的所述親水添加劑與PCD混合物的至少一個離散區域和具有第二比例的所述至少一種親水添加劑與PCD混合物的至少一個離散區域的復合片。

16.權利要求1至4任一項的方法，其中形成的所述復合片具有多個表面，其至少一個是工作表面和其至少一個是底表面；并且其中形成的所述復合片具有至少兩層PCD，第一層PCD具有第一尺寸或尺寸范圍的晶粒，其鄰接所述工作表面，并且第二層更接近所述底表面，具有大于所述第一尺寸或尺寸范圍的PCD晶粒。