[发明专利]具有非催化材料添加物的多晶金刚石刀具及其制造方法

权利要求书

1.一种多晶金刚石压坯(100)，所述多晶金刚石压坯(100)包含：

多晶金刚石主体，所述多晶金刚石主体包含工作表面、界面表面和周边表面；

沿着所述界面表面结合到所述多晶金刚石主体的基材，其中所述多晶金刚石主体的非金刚石体积分数在所述界面表面处大于在所述工作表面处。

2.根据权利要求1所述的多晶金刚石压坯(100)，其特征在于所述多晶金刚石主体呈现一定浓度的非催化材料，所述浓度在所述工作表面处低于在所述界面表面处。

3.根据权利要求1或2所述的多晶金刚石压坯(100)，其特征在于所述基材不含所述非催化材料。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的多晶金刚石压坯(100)，其特征在于所述非催化材料选自铋、铟、铅、锂、镁、碲、铊及其合金、氮化物、碳化物和碳氮化物。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的多晶金刚石压坯(100)，其特征在于所述多晶金刚石主体包含粒度分布均匀的相互结合的金刚石晶粒和分布在所述相互结合的金刚石晶粒之间的空隙，其中所述空隙在所述界面表面处相比于在所述工作表面处具有更大的体积和/或数量更大。

6.一种多晶金刚石压坯(100)，所述多晶金刚石压坯(100)包含：

多晶金刚石主体，所述多晶金刚石主体包含工作表面、界面表面和周边表面；

沿着所述界面表面结合到所述多晶金刚石主体的基材，其中所述多晶金刚石主体呈现一定浓度的非催化材料，所述浓度在所述工作表面处低于在所述界面表面处。

7.根据权利要求6所述的多晶金刚石压坯(100)，其特征在于所述基材不含所述非催化材料。

8.根据权利要求6或7所述的多晶金刚石压坯(100)，其特征在于所述非催化材料选自铋、铟、铅、锂、镁、碲、铊及其合金、氮化物、碳化物和碳氮化物。

9.根据权利要求6至8中的任一项所述的多晶金刚石压坯(100)，其特征在于所述多晶金刚石主体包含粒度分布均匀的相互结合的金刚石颗粒，并且所述多晶金刚石主体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剂材料中的溶解度小于约3原子％，来自所述基材的所述催化材料使所述多晶金刚石主体结合到所述基材。

10.一种制造多晶金刚石压坯(100)的方法，所述方法包括：

组装形成单元组件，所述形成单元组件包含：

定位于杯内的金刚石颗粒；

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刚石颗粒；和

围绕所述杯和所述第一基材的压力传递介质；

使所述形成单元组件及其内容物经受第一高压高温工艺以烧结所述金刚石颗粒形成金刚石间结合，并且以形成包含结合到所述第一基材的多晶金刚石主体的多晶金刚石复合材料，其中所述多晶金刚石复合材料包含定位成靠近所述第一基材的中间级界面表面和定位成远离所述第一基材的中间级工作表面；

从所述多晶金刚石主体去除基本上全部的所述第一支撑基材；

从所述多晶金刚石主体中浸出至少一部分的可及催化材料；

定位所述多晶金刚石主体，使得所述中间级工作表面被定位成靠近第二基材；并且

使所述多晶金刚石主体和所述第二基材经受第二高压高温工艺，以使所述多晶金刚石主体沿着界面表面结合到所述第二基材。

11.根据权利要求14所述的方法，其特征在于与所述第一基材相比，所述多晶金刚石主体相对于所述第二基材是颠倒的。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于所述多晶金刚石主体的非金刚石体积分数在所述界面表面处大于在所述工作表面处，所述多晶金刚石主体包含相互结合的金刚石晶粒之间的空隙，其中所述空隙在所述界面表面处相比于在所述工作表面处具有更大的体积和/或数量更大。