[发明专利]形成包括含聚晶金刚石材料的物体的超硬结构或物体的方法

摘要

一种生产独立式PCD的方法，该方法包括：通过在液体中悬浮金刚石颗粒并且在该液体中使前体化合物结晶和/或沉淀来形成组合的金刚石颗粒与金属网络的金属的前体化合物的物料。然后通过沉降和/或蒸发从悬浮体中取出所述物料从而形成组合的金刚石颗粒与前体化合物的干燥粉末。使所述粉末经受热处理以离解和还原所述前体化合物从而形成尺寸小于金刚石颗粒的金属颗粒以提供均匀物料。然后使用等静压成型将该物料固结以形成具有预选的尺寸和3维形状的均匀的内聚生坯体。使所述生坯体经受高压和高温条件使得金属材料全部或部分熔融并且经由局部金刚石再结晶促进金刚石颗粒与颗粒结合从而形成独立式PCD物体。

主权项

一种生产独立式PCD物体的方法，该独立式PCD物体包括形成金刚石网络的交互生长的金刚石晶粒与互穿金属网络的组合，该独立式PCD物体不附着于由不同材料如金属、金属陶瓷或陶瓷制成的第二物体或基底，该方法包括步骤：a.通过如下方式形成组合的金刚石颗粒与金属网络的金属的前体化合物的物料：在液体中悬浮金刚石颗粒，并且在该液体中使所述前体化合物结晶和/或沉淀；b.通过沉降和/或蒸发从悬浮体中取出所述物料从而形成组合的金刚石颗粒与前体化合物的干燥粉末；c.使所述粉末经受热处理以离解和还原所述前体化合物从而形成尺寸小于金刚石颗粒的金属颗粒以提供均匀物料；d.使用等静压成型将金刚石颗粒和金属材料的均匀物料固结以形成具有预选的尺寸和3维形状的均匀的内聚生坯体；以及e.使所述生坯体经受高压和高温条件使得金属材料全部或部分熔融并且经由局部金刚石再结晶促进金刚石颗粒与颗粒结合从而形成独立式PCD物体；其中：该PCD物体的金刚石网络由具有多种晶粒尺寸的金刚石晶粒形成，所述金刚石网络包含具有平均金刚石晶粒尺寸的晶粒尺寸分布，其中该金刚石晶粒尺寸分布的最大分量不大于平均金刚石晶粒尺寸的三倍；并且形成所述独立式PCD物体的PCD材料是均匀的，该PCD物体在空间上是恒定的并且关于金刚石网络对金属网络体积比率而言是不变的，其中在大于平均晶粒尺寸十倍的尺度上测量均匀性并且该均匀性跨越该PCD物体的尺寸，该PCD材料在所述尺度上在宏观上不含残余应力。