[发明专利]形成多晶材料的方法，包括在HPHT 加工前提供具有超级研磨剂晶粒的材料,和通过这样的方法形成的多晶压实体和切割元件

权利要求书

1.一种形成多晶压实体的方法，其包括：

在约1200℃或更低的温度，用熔融金属合金渗透超级研磨材料的晶粒，并将该熔融金属合金在该超级研磨材料的晶粒之间的晶隙内凝固以形成该超级研磨材料的晶粒嵌入其中的固体金属合金；和

使该超级研磨材料的晶粒嵌入其中的固体金属合金经历高压和高温方法以在该超级研磨材料的晶粒间形成晶粒间键。

2.权利要求1的方法，其中使该超级研磨材料的晶粒嵌入其中的固体金属合金经历高压和高温方法包括：将该超级研磨材料的晶粒嵌入其中的固体金属合金经历至少约5.0GPa的压力和至少约1350℃的温度。

3.权利要求1或权利要求2的方法，其中在约1200℃或更低的温度用熔融金属合金渗透超级研磨材料的晶粒包括：用下面的至少一种渗透该超级研磨材料的晶粒：熔融温度为约1200℃或更低的镍合金，熔融温度为约1200℃或更低的钴合金，和熔融温度为约1200℃或更低的铁合金。

4.权利要求1或权利要求2的方法，其中在约1200℃或更低的温度用熔融金属合金渗透超级研磨材料的晶粒进一步包括在约500MPa或更低的压力用熔融金属合金渗透该超级研磨材料的晶粒。

5.权利要求1的方法，其进一步包括在用熔融金属合金渗透该超级研磨材料的晶粒之前，在化学气相渗透方法中在该超级研磨材料的晶粒表面上沉积材料。

6.权利要求5的方法，其中在化学气相渗透方法中在该超级研磨材料的晶粒表面上沉积材料包括：形成三维固体多孔体，其包含该超级研磨材料的晶粒和在该超级研磨材料的晶粒表面上的材料。

7.权利要求5或权利要求6的方法，其中在化学气相渗透方法中在该超级研磨材料的晶粒表面上沉积材料包括：在该超级研磨材料的晶粒表面上沉积基于碳的材料、碳化物、氮化物和金属中的至少一种。

8.权利要求1的方法，其进一步包括在用熔融金属合金渗透该超级研磨材料的晶粒之前，将另外的颗粒与该超级研磨材料的晶粒混合。

9.权利要求8的方法，其进一步包括选择该另外的颗粒来包含这样的材料，该材料在至少室温到约1000℃的温度范围内表现出负热膨胀系数。

10.权利要求1、2、5和8任一项的方法，其进一步包括在超级研磨材料的晶粒嵌入其中的固体金属合金经历高压和高温方法之后，从该超级研磨材料的相互键合的晶粒之间的晶隙中除去材料。

11.权利要求1、2、5和8任一项的方法，其中用熔融金属合金渗透超级研磨材料的晶粒并将该熔融金属合金在该超级研磨材料的晶粒之间的晶隙内凝固来形成该超级研磨材料的晶粒嵌入其中的固体金属合金进一步包括：将基底结合到该超级研磨材料的晶粒嵌入其中的固体金属合金上。

12.权利要求11的方法，其进一步包括在超级研磨材料的晶粒嵌入其中的固体金属合金经历高压和高温方法之后，除去该基底。

13.一种用于钻地工具的至少部分形成的切割元件，其包含：

具有多孔结构的三维固体本体，其包含：

超级研磨材料的晶粒；和

沉积在该超级研磨材料的晶粒表面上的材料；和

位于该三维多孔体的至少一些孔内的熔点约1200℃或更低的合金。

14.权利要求13的至少部分形成的切割元件，其中该超级研磨材料的晶粒包括金刚石。

15.权利要求13的至少部分形成的切割元件，其中沉积在该超级研磨材料的晶粒表面上的材料包括基于碳的材料、碳化物、氮化物和金属中的一种或多种。

16.权利要求15的至少部分形成的切割元件，其中沉积在该超级研磨材料的晶粒表面上的材料包括镍、钴和铁中的至少一种。

17.权利要求13的至少部分形成的切割元件，其中该熔点约1200℃或更低的合金包括镍合金、钴合金和铁合金中的至少一种。

18.权利要求13的至少部分形成的切割元件，其中在该超级研磨材料的晶粒之间没有直接晶粒间键。