[发明专利]具有加速催化剂的完全浸出的过渡层的固体多晶金刚石

权利要求书

1.一种制造多晶金刚石压坯的方法，包括：

形成第一层的多晶金刚石前体材料，该第一层的多晶金刚石前体材料包括金刚石颗粒和第一浓度的第一催化剂；

形成第二层的多晶金刚石前体材料，该第二层的多晶金刚石前体材料包括金刚石颗粒和第二浓度的所述第一催化剂，其中所述第一催化剂的所述第二浓度大于所述第一催化剂的所述第一浓度；

将一层催化性浸透剂材料放置在所述第一层的多晶金刚石前体材料或所述第二层的多晶金刚石前体材料中的至少一个附近；

在高压高温条件下，在所述催化性浸透剂材料的存在下烧结所述第一层和所述第二层，以形成所述多晶金刚石压坯，从而将所述第一层转化为紧密堆积的多晶金刚石工作层，并且将所述第二层转化为松散堆积的多晶金刚石非工作层；以及

从所述多晶金刚石压坯浸出所述第一催化剂的至少一部分。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述催化剂是选自来自周期表第VIII族的金属的一种或多种。

3.如权利要求1所述的方法，包括浸出所述多晶金刚石压坯，直到其含有少于5％重量的催化剂。

4.如权利要求1所述的方法，包括形成遍布所述多晶金刚石压坯的所述工作层和非工作层的通道，其中所述松散堆积的多晶金刚石非工作层中形成的所述通道比所述工作层中的所述通道具有更大的孔尺寸。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一层和所述第二层包括不同平均尺寸的金刚石颗粒。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述第一层中的所述金刚石颗粒的所述平均尺寸在5-30微米的范围内，并且所述第二层中的所述金刚石颗粒的所述平均尺寸在10-50微米的范围内。

7.如权利要求1所述的方法，其中在烧结和浸出之前，所述第一层包括少于5％重量的催化剂，并且所述第二层包括多于5％重量的催化剂。

8.如权利要求1所述的方法，其中在烧结之前，所述催化剂的总量大于所述金刚石颗粒的总量的4％重量。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述第一层形成所述多晶金刚石压坯的周向切割刃，并且所述第二层轴向地远离所述第一层延伸，径向地远离所述第一层延伸，或轴向地并径向地远离所述第一层延伸。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述第一层的厚度在从1毫米上至比所述多晶金刚石压坯的总厚度小1毫米的范围。

11.一种根据权利要求1-10中任一项的方法制造的多晶金刚石压坯，包括：

紧密堆积的多晶金刚石工作层，包括多个互连的金刚石晶粒和其间形成的多个填隙区域，该填隙区域实质上不含用来形成所述非工作层的所述催化剂；以及

松散堆积的多晶金刚石非工作层。

12.如权利要求11所述的多晶金刚石压坯，其中所述紧密堆积的多晶金刚石工作层包括低于5％重量的催化剂。

13.如权利要求11所述的多晶金刚石压坯，其中所述催化剂是选自来自周期表第VIII族的金属的一种或多种。

14.如权利要求11所述的多晶金刚石压坯，其中所述紧密堆积的多晶金刚石层和所述松散堆积的多晶金刚石层包括不同平均尺寸的金刚石晶粒。

15.如权利要求14所述的多晶金刚石压坯，其中所述松散堆积的多晶金刚石层中的所述金刚石晶粒的平均尺寸大于所述紧密堆积的多晶金刚石层中的所述金刚石晶粒的平均尺寸。

16.如权利要求11所述的多晶金刚石压坯，其中所述松散堆积的多晶金刚石非工作层包括多个非工作层。