專利名稱：包含金屬含氧酸鹽的聚晶金剛石材料,含氧酸鹽選自鉬酸鹽、鎢酸鹽、釩酸鹽、磷酸鹽及其 ...的制作方法
技術領域：
本公開涉及聚晶金剛石(P⑶)材料和制備該材料的方法。
背景技術：
用于機床和其它工具的切割插入物可以包含結合至燒結碳化物(cementedcarbide)基材的聚晶金剛石(P⑶)層。P⑶是超硬材料(又稱作超硬磨料)的一種實例，其具有顯著地大于燒結碳化鎢的硬度值。包含PCD的部件被用在眾多類型的用于切割、機加工、鉆孔或破碎硬質或耐磨材料例如巖石、金屬、陶瓷、復合材料和含有木材的材料的工具中。P⑶包含形成骨架物質的大量的基本上交互生長(inter-grown)的金剛石晶粒,其在金剛石晶粒中限定了間隙。P⑶材料包含至少約80體積％的金剛石并且可以通過在燒結助劑(又稱作用于金剛石的催化劑物質)存在下將聚集的大量金剛石晶粒經受大于約5GPa的超高壓和至少約1200°C的溫度而制造。用于金剛石的催化劑物質被理解為是能夠促進金剛石晶粒在金剛石比石墨更熱力學穩定的壓力和溫度條件下直接交互生長的材料。一些用于金剛石的催化劑物質可能在環境壓力下、特別是在升高的溫度下促進金剛石向石墨的轉化。用于金剛石的催化劑物質的實例是鈷、鐵、鎳和包含這些中的任何的某些合金。可以在鈷燒結的碳化鎢基材上形成PCD，所述基材可以提供用于PCD的鈷催化劑物質的來源。PCD材料內的間隙可以至少部分地用所述催化劑物質填充。然而，這種類型的PCD材料所遇到的一個公知的問題是所述用于金剛石的催化劑物質，特別是用于金剛石的金屬催化劑物質，例如Co、Ni或Fe在所述間隙中的殘留存在對PCD材料在高溫下的性能產生有害影響。在應用期間，所述PCD材料變熱并且熱降解，這大部分歸因于催化金剛石石墨化和還導致PCD材料中的應力的所述金屬催化劑物質的存在，該應力是由于所述金屬催化劑物質和所述金剛石顯微組織之間的熱膨脹的巨大差別所致。—種解決該問題的方法是典型地通過浸浙(leaching)從P⑶材料中除去催化劑物質(本領域中又稱作催化劑/溶劑)。US3, 745，623和US4，636，253教導了在浸浙工藝中使用經加熱的酸混合物，其中分別使用HF、HCl、和HNO3和HNO3和HF的混合物。US4, 288，248和US4，224，380描述了通過在包含HNO3-HF (硝酸和氫氟酸)的熱介質中浸浙P⑶臺面而除去所述催化劑/溶劑，前述熱介質單獨使用或與包含HCl-HNO3 (鹽酸和硝酸)的第二熱介質組合使用。US2007/ 0169419描述了一種通過如下方式從P⑶臺面浸浙出一部分或全部催化劑/溶劑的方法:保護一部分PCD臺面不被浸浙并將被保護的PCD臺面浸入腐蝕性溶液中以將所述催化劑/溶劑溶解在水和王水中。所述浸浙工藝通過使用超聲能量而加速，該超聲能量攪動在所述PCD臺面和所述腐蝕性溶液之間的界面以加速所述催化劑/溶劑的溶解速率。
US4, 572，722公開了一種通過在浸浙工藝之前或期間借助激光切割或火花發射在P⑶臺面中形成孔而得到加速的浸浙工藝。然后，通過使用常規的酸浸浙技術、電解浸浙和液體鋅萃取來浸浙所述PCD臺面。解決該問題的一個替換方法是使用用于金剛石的非金屬性催化劑物質，其產生更加熱穩定的PCD材料。JP2795738(B2)描述了在6_12GPa的壓力和1700-2500°C的溫度下燒結金剛石粉末和金屬碳酸鹽的混合物而產生由位于燒結金剛石層內的0.l-15vol%的非金屬性粘結劑組成的燒結聚晶材料。JP4114966描述了使用作為燒結助劑添加至金剛石粉末和堿土金屬碳酸鹽的碳粉末，從而改善所述非金屬性體系的可燒結性。JP2003226578也解決了差的可燒結性問題，其描述了在碳酸鹽基的非金屬性溶劑/催化劑體系中使用草酸二水合物作為燒結助劑。JP2002187775描述了添加其它有機化合物以獲得燒結的碳酸鹽基非金屬性P⑶，并且類似地在JP6009271中描述了金屬碳化物的添加。發明概述一般地，本公開涉及具有用于金剛石的非金屬性催化劑物質的聚晶金剛石材料。從第一方面來看，提供了聚晶金剛石材料，其包含表現出粒間結合的大量金剛石顆粒或晶粒和包含用于金剛石的非金屬性催化劑物質的粘結劑物質，該用于金剛石的非金屬性催化劑物質為金屬含氧酸鹽(oxoanion),該含氧酸鹽選自鑰酸鹽、鶴酸鹽、鑰;酸鹽、磷酸鹽及其混合物。金屬含氧酸鹽可選自通`式A (MxOy) 2或AB (MxOy)z的化合物，其中A和B為堿金屬、堿土金屬、過渡金屬、鑭系元素、錒系元素或一價、二價或三價的金屬，M為鶴、鑰、鑰;或磷，且 0.67<x<4,3<y<12,和 l〈z〈3。在一個或更多個實施方案中，金屬含氧酸鹽可選鑰酸鈉、鑰酸鈷、鎢酸鋯、釩酸鉀、KBi (WO4) 2 > La4Cu3MoO12^ ZrMo2O8^ Hfff208> La2Mo3O12^ Eu2Mo3O12^ Sc0 67W04> Eu0 67Mo04> Zr2 (WO4)(PO4) 2和 LnAg(WO4) (MoO4)。在一個實施方案中，金屬含氧酸鹽為鑰酸鈉。金剛石顆粒或晶粒的平均顆粒尺寸可為約10納米-約50微米。在一個或多個實施方案中，聚晶金剛石材料包含其含氧和/或氮的化合物形式的粘結劑物質的殘留物。聚晶金剛石材料的金剛石含量可為聚晶金剛石材料體積的至少約80%、至少約88%、至少約90%、至少約92%或甚至至少約96%。在某些實施方案中，聚晶金剛石材料的金剛石含量為聚晶金剛石材料體積的至多約9 8 %。在某些實施方案中，用于金剛石的非金屬性催化劑物質的含量為PCD材料的至多約20體積％、至多約10體積％、至多約8體積％或甚至至多約4體積％。其它方面提供了用于制備聚晶金剛石材料的方法，該方法包括:提供大量金剛石顆粒或晶粒，使金剛石顆粒或晶粒與包含用于金剛石的非金屬性催化劑物質的粘結劑物質接觸，用于金剛石的非金屬性催化劑物質為金屬含氧酸鹽，該含氧酸鹽選自鑰酸鹽、鎢酸鹽、釩酸鹽、磷酸鹽及其混合物，將金剛石顆粒或晶粒與粘結劑物質固結以形成生坯，并使該生坯經受金剛石為熱力學穩定的溫度和壓力，燒結并形成聚晶金剛石材料。金剛石顆粒或晶粒與粘結劑物質可以粉末形式與合適的粘結助劑混合。金剛石顆粒或晶粒和粘結劑物質可作為分別相鄰的層提供，非金屬性催化劑物質在合適的壓力和溫度條件下熔化和滲入金剛石顆粒或晶粒層。可將金剛石顆粒或晶粒懸浮在液體介質中，用于金剛石的非金屬性催化劑物質原位沉淀到在液體介質中各自的金剛石顆粒或晶粒的表面上以涂覆金剛石顆粒或晶粒。與粘結劑物質接觸之前，金剛石顆粒或晶粒可具有約10納米至約50微米的平均顆粒或晶粒尺寸。在某些實施方案中，提供了具有變化的平均顆粒或晶粒尺寸的多峰金剛石顆粒或晶粒混合物。聚晶金剛石材料可為無支撐(stand-alone)的復合片。在其他實施方案中，聚晶金剛石材料可連接到基材，例如金屬碳化物基材。在一個或多個實施方案中，聚晶金剛石材料限定了連接表面且該方法可包括將鄰近連接表面的用于金剛石的非金屬性催化劑還原成其金屬形式和使基材或其他支撐材料連接到聚晶金剛石材料的連接表面。
燒結可在6.8GPa或更高，或7.7GPa或更高的壓力下，和1500攝氏度或更高，或2250攝氏度或更高的溫度下進行3分鐘或更少，或3分鐘或更長的燒結時間。也可將有機化合物，例如有機酐絡合物，和/或水加入以幫助燒結。可將用于金剛石的非金屬性催化劑物質從在聚晶金剛石材料的一個或多個區域中的間隙移除以提供具有基本不含用于金剛石的非金屬性催化劑物質的一個或多個區域的聚晶金剛石材料。可以將替代材料引入基本不含用于金剛石的非金屬性催化劑物質的一個或多個區域中。基本不含用于金剛石的非金屬性催化劑物質的一個或多個區域可位于鄰接聚晶金剛石材料的一個或多個工作表面。從另一個角度看，提供了耐磨元件，該元件包含如上所述的聚晶金剛石材料。某些實施方案可有助于提供相對于常規金屬催化的聚晶材料而言聚晶金剛石材料的一種或多種增強的熱力學穩定性、聚晶金剛石材料的改善的耐磨性(這是由于通過非金屬性催化劑的部分分解以形成非催化性氧化物析出物所致)、和通過在連接表面處將金屬鹽還原成金屬而改善的對金屬基材的釬焊性。
附圖簡介現在將參照附
圖1闡述非限制性的實施方案，附圖1顯示了聚晶金剛石材料的實施方案的樣品的XRD分析。實施方案詳述如本文中所使用的，“聚晶金剛石”(PCD)材料包含大量金剛石晶粒，其相當大比例為相互內部結合的，且其中金剛石的含量為材料的至少約80體積％。在PCD材料的某些實施方案中，可至少用包含用于金剛石的非金屬性催化劑物質的粘結劑物質部分填充金剛石晶粒之間的間隙。
如本文中所使用的，“用于金剛石的非金屬性催化劑物質”為在金剛石比石墨更熱力學穩定的溫度和壓力的條件下能夠催化聚晶金剛石顆粒或晶粒的交互生長的物質。
如本文中所使用的，“間隙”或“間隙區域”為P⑶材料的金剛石晶粒之間的區域。
大量晶粒的多峰尺寸分布理解為意味著晶粒具有超過一個峰的尺寸分布，每一個峰對應于各自的“模式”。多峰聚晶本體一般通過如下方式制備:提供超過一個的多個晶粒的來源，每個來源包含具有基本不同平均尺寸的晶粒，并將來自這些來源的晶粒或顆粒摻混在一起。所摻混的晶粒的尺寸分布的測量一般揭示了對應于特定模式的獨特峰。當將晶粒燒結到一起以形成聚晶本體時，由于晶粒被相互擠壓和破碎，它們的尺寸分布進一步改變，導致晶粒尺寸的整體下降。然而，晶粒的多峰性從燒結制品的圖像分析來看為通常仍清晰明顯的。
如本文中所使用的，生坯為意欲用來燒結或已部分燒結但還未完全燒結以形最終產品的制品。其一般 可為自支撐的和可具有所意欲的成品的一般形式。
如本文中所使用的，超硬耐磨元件為包含超硬材料和用于耐磨應用，例如破碎、鉆孔、切削或機加工工件或本體(其包含硬質或耐磨材料)中的元件。
根據某些實施方案的聚晶金剛石材料包含具有超過常規溶劑/催化劑燒結的金剛石復合材料的提高的熱穩定性的金剛石。在某些實施方案中，該聚晶金剛石材料包含粘結劑，該粘結劑包含用于金剛石的非金屬性催化劑物質。用于金剛石的非金屬性催化劑物質可為金屬含氧酸鹽，其中含氧酸鹽選自鑰酸鹽、鎢酸鹽、釩酸鹽、磷酸鹽及其混合物。
在某些實施方案中，金屬含氧酸鹽包含通式A(MxOy) 2或AB (MxOy)z的化合物，其中A和B為堿金屬、堿土金屬、過渡金屬、鑭系元素、錒系元素,或一價、二價或三價金屬，M為鎢、鑰、釩或磷，且 0.67〈x〈4，3〈y〈12，和 l〈z〈3。
盡管并非窮舉列表，但示例性金屬含氧酸鹽可包含鑰酸鈉、鑰酸鈷、鎢酸鋯、釩酸鉀、KBi (WO4) 2、La4Cu3MoO12、ZrMo2O8、HfW2O8、La2Mo3O12、Eu2Mo3O12、Sc。.67W04、Eu0.67Mo04、Zr2 (WO4)(PO4) 2和 LnAg(WO4) (MoO4)。
在某些實施方案中，用于制備聚晶金剛石材料的方法包括使大量金剛石顆粒或晶粒與包含用于金剛石的非金屬性催化劑物質的粘結劑物質接觸。用于金剛石的非金屬性催化劑物質可為金屬含氧酸鹽，含氧酸鹽選自鑰酸鹽、鎢酸鹽、釩酸鹽、磷酸鹽及其混合物。金剛石顆粒或晶粒和粘結劑物質可固結為生坯，然后使該生坯經受金剛石比石墨更熱力學穩定的溫度和壓力以將其燒結和形成聚晶金剛石材料。
在某些實施方案中，將非金屬性粘結劑物質與粉末形式的金剛石顆粒或晶粒合并，并在常規的混合工藝例如行星球磨工藝中混合，一般在碾磨助劑例如甲醇存在下。使用碾磨球例如Co-WC碾磨球在一起碾磨粘結劑和金剛石粉末。然后，一般在50-100°C的溫度下干燥粘結劑和金剛石混合物以移除甲醇和其他揮發性殘留物。然后，將其固結為易于燒結的生坯。作為替代，可以以層的形式提供金剛石粉末和粘結劑物質，用于金剛石的非金屬性催化劑物質在合適的溫度和壓力條件下熔化和滲入金剛石粉末層中，如本領域的技術人員容易理解的。
在替代性的實施方案中，在溶膠-凝膠工藝中將非金屬性粘結劑物質與金剛石顆粒或晶粒合并。在強力攪拌下，金剛石粉末懸浮在液體中以形成金剛石懸浮液。該液體一般為水，盡管本領域的技術人員將理解可使用任何合適的液體介質。選擇所需的含氧酸鹽的第一鹽使得其可溶于溶劑中，但在金剛石懸浮液中與所選的陽離子形成不可溶鹽。選擇所需的陽離子的第二鹽使得其可溶在溶劑中，但該陽離子與第一鹽的含氧酸鹽形成不可溶鹽。將含有該兩種鹽的溶液同時逐滴加入到金剛石懸浮液，使得在各個金剛石顆粒或晶粒表面上形成包含鑰酸鹽、鎢酸鹽、釩酸鹽、磷酸鹽、或其混合物的不可溶沉淀。在逐滴加入期間，攪拌包含懸浮的金剛石顆粒或晶粒的液體。該攪拌可通過加入加熱器-攪拌器和磁攪拌器，或通過懸臂式(overhead)攪拌器或通過超聲震蕩，或任何其他能夠有效將金剛石顆粒分散在該液體中的合適方法來完成。可將金剛石粉末和沉淀的鹽從懸浮液移除和在適于移除可存在的任何殘留懸浮液介質或溶劑的溫度下干燥。干燥溫度一般為50-100°C。金剛石和沉淀的鹽可以在干燥期間為靜止的，或可以是以提高干燥效率或速率的方式被攪動、擾動或移動的。將所述金剛石顆粒和粘結劑物質固結以形成生坯。在與粘結劑物質接觸之前，金剛石顆粒可具有約10納米至約50微米的平均顆粒尺寸。一旦形成，就將生坯放置在合適的容器中并引入高壓高溫壓機中。施加壓力和熱量以將金剛石顆粒燒結到一起，一般在6.8-7.7GPa或更高的壓力下和1500-2200°C或更高的溫度下。 在一個實施方案中，通過例如在升高的溫度下與干燥的氫反應(預期其將促進例如聚晶金剛石材料釬焊到金屬碳化物基材上)將與聚晶金剛石材料的表面鄰近的金屬鹽還原成其金屬。
實施例參照下面的實施例更詳細地描述了某些實施方案，其不意欲為限制性的。實施例1:通過行星球磨混合的細金剛石和鑰酸鈉。將平均顆粒尺寸約20微米的25g金剛石粉末加入到在約600ml容積的聚丙烯碾磨罐中的125g Co-WC碾磨球中。加入2.5g無水鑰酸鈉和IOOml甲醇，將罐密封和置于行星球磨中和在90rpm下進行碾磨15分鐘。碾磨罐是開放的，且加入另外25g金剛石粉末和另外的125g碾磨球，另外的2.5g鑰酸鈉和IOOml甲醇。將罐密封和在90rpm下碾磨另外的15分鐘。將球磨罐從球磨機移除，打開和放置在50攝氏度下的爐中一整夜以使甲醇蒸發和金剛石-鹽粉末混合物干燥。通過篩分將金剛石-鹽混合物與碾磨球分離，然后將2g混合物放置在金屬筒中且在7.7GPa和2250攝氏度下燒結3分鐘。燒結P⑶材料的SEM分析顯示出在金剛石晶粒之間的交互生長。如圖1所描述的，燒結P⑶材料的XRD分析顯示存在MoO2和Naa9Mo2O4,以及痕量的NaWO3,該鎢是由于在碾磨步驟期間受Co-WC碾磨球的污染而引入的。磨損測試顯示超過包含Co-WC粘結劑的相似金屬性PCD約20%的改善。熱重分析顯示氧化溫度從對于標準金屬性P⑶的750攝氏度上升到對于非金屬性P⑶的940攝氏度，表明后者在熱穩定性方面的顯著改善。實施例2:具有膠體沉積的鑰酸鈷的細金剛石可在2.5升去離子水中懸浮平均顆粒尺寸2微米的65g金剛石粉末。可同時和逐滴將硝酸鈷Co(NO3)2的水溶液和鑰酸鈉NaMoO4的水溶液加入到該懸浮液，同時劇烈攪拌該懸浮液。硝酸鈷溶液可通過在200ml去離子水中溶解35g Co (NO3) 2.6H20制備。鑰酸鈉溶液可通過在200ml去離子水中溶解30gNaMo04制備。硝酸鈷和鑰酸鈉可反應以在懸浮的金剛石顆粒的表面上形成鑰酸鈷沉淀。可洗滌具有鑰酸鈷沉淀的金剛石粉末，一般采用去離子水洗滌兩次，以移除可溶硝酸鈉反應副產品。可將涂覆的金剛石在乙醇中洗滌，并在50攝氏度下于爐中干燥一整夜。可將2g干燥的涂覆的金剛石樣品放置在金屬筒中且在7.7GPa和2250攝氏度燒結3分鐘。預期燒結P⑶的SEM分析顯示出金剛石交互生長，具有比在實施例1通過碾磨所獲得的更加均勻的顯微組織。關于磨損行為和熱穩定性，預期如在實施例1中得到的相似好處。實施例3:具有膠體沉淀的鎢酸鋯的細金剛石可在2.5升去離子水中懸浮平均顆粒尺寸2微米的65g金剛石粉末。可同時和逐滴將硝酸鋯Zr (NO3) 4.5H20的水溶液和鎢酸鉀K2WO4的水溶液加入到該懸浮液中，同時劇烈攪拌該懸浮液。可通過將54gZr (NO3)45H2O溶解在200ml去離子水中制備硝酸鋯溶液。可通過將52gK2W04溶解在200ml去離子水中制備鎢酸鉀溶液。硝酸鋯和鎢酸鉀可反應以在懸浮的金剛石顆粒的表面上形成鎢酸鋯沉淀。可將具有鎢酸鋯沉淀的金剛石粉末洗滌，一般采用去離子水洗滌兩次，以移除可溶硝酸鉀反應副產品。可將涂覆的金剛石在乙醇中洗滌，且在50攝氏度下于爐中干燥一整夜。可將2g干燥的涂覆的金剛石樣品放置在金屬筒中，并在7.7GPa和2250攝氏度下燒結3分鐘。預期燒結POT的SEM分析顯示出金剛石交互生長，具有比在實施例1通過碾磨所獲得的更加均勻的顯微組織。關 于磨損行為和熱穩定性，預期如在實施例1的相似優點。實施例4:通過行星球磨混合的細金剛石與釩酸鉀可將平均顆粒尺寸約20微米的25g金剛石粉末加入到在約600ml容積的聚丙烯球磨罐中的125g Co-WC碾磨球中。可加入3g釩酸三鉀K3VO4，和IOOml甲醇，將罐密封并放置在行星球磨機中且在90rpm下碾磨15分鐘。在打開球磨罐時，就可加入另外的25g金剛石粉末和另外的125g碾磨球，另外的3g釩酸三鉀和IOOml甲醇，之后密封該罐和在90rpm下碾磨另外的15分鐘。干燥可通過以下方式實現:從球磨機中移除碾磨罐，打開和放置在50攝氏度的爐中一整夜使甲醇蒸發和金剛石-鹽粉末混合物干燥。可通過篩分中從碾磨球分離金剛石-鹽混合物，然后可將2g混合物放置在金屬筒中并在7.7GPa和2250攝氏度下燒結3分鐘。預期磨損測試顯示超過包含Co-WC粘結劑的相似金屬性PCD的改善。
權利要求
1.聚晶金剛石材料，包含表現出粒間結合的大量金剛石顆粒或晶粒和包含用于金剛石的非金屬性催化劑物質的粘結劑物質，用于金剛石的非金屬性催化劑物質為金屬含氧酸鹽，該含氧酸鹽選自鑰酸鹽、鎢酸鹽、釩酸鹽、磷酸鹽及其混合物。
2.根據權利要求1的聚晶金剛石材料，其中金屬含氧酸鹽選自通式A(MxOy)z*AB(MxOy)z的化合物，其中A和B為堿金屬、堿土金屬、過渡金屬、鑭系元素、錒系元素或一價、二價或三價金屬，M為鎢、鑰、釩或磷，且0.67〈x〈4，3〈y〈12，和l〈z〈3。
3.根據權利要求1或權利要求2的聚晶金剛石材料，其中金屬含氧酸鹽選自鑰酸鈉、鑰酸鈷、鎢酸鋯、釩酸鉀、KBi (WO4)2, La4Cu3MoO12, ZrMo2O8, Hfff2O8, La2Mo3012> Eu2Mo3O12, Sc0.67W04,Eu0.67Mo04 > Zr2 (WO4) (PO4)2 和 LnAg(WO4) (MoO4)。
4.根據前述權利要求任一項的聚晶金剛石材料，其中金屬含氧酸鹽為鑰酸鈉。
5.根據前述權利要求任一項的聚晶金剛石材料，其中金剛石顆粒具有從約10納米-約50微米的平均顆粒或晶粒尺寸。
6.根據前述權利要求任一項的聚晶金剛石材料，其中聚晶金剛石材料的金剛石含量為聚晶金剛石材料體積的至少80%和至多98%。
7.根據前述權利要求任一項的聚晶金剛石材料，其中聚晶金剛石材料包含至多20體積％的用于金剛石的非金屬性催化劑物質。
8.制備聚晶金剛石材料的方法，該方法包括:提供大量金剛石顆粒或晶粒，使金剛石顆粒或晶粒與包含用于金剛石的非金屬性催化劑物質的粘結劑物質接觸，所述用于金剛石的非金屬性催化劑物質為金屬含氧酸鹽，該含氧酸鹽選自鑰酸鹽、鎢酸鹽、釩酸鹽、磷酸鹽及其混合物，使金剛石顆粒或晶粒與粘結劑物質固結以形成生坯，并使該生坯經受金剛石為熱力學穩定的溫度和壓力，燒結和形成聚晶金剛石材料。
9.根據權利要求8的方法，其中金屬含氧酸鹽選自通式A(MxOy) z或AB (MxOy) z的化合物，其中A和B為堿金屬、堿土金屬、過渡金屬、鑭系元素、錒系元素或一價、二價或三價金屬，M為鎢、鑰、釩或磷，且0.67〈x〈4、3〈y〈12且l〈z〈3。
10.根據權利要求8或9的方法，其中金屬含氧酸鹽選自鑰酸鈉、鑰酸鈷、鎢酸鋯、釩酸鉀、KBi (WO4) 2、La4Cu3MoO12、ZrMo2O8、HfW2O8、La2Mo3O12、Eu2Mo3O12、Sc。.67W04、Eu0.67Mo04、Zr2 (WO4)(PO4) 2和 LnAg(WO4) (MoO4)。
11.根據權利要求8至10中任一項的方法，其中金屬含氧酸鹽為鑰酸鈉。
12.根據權利要求8至10中任一項的方法，其中該方法包括在用于金剛石的非金屬性催化劑物質存在下使該生坯經受金剛石比石墨更熱力學穩定的壓力和溫度。
13.根據權利要求12的方法，其中壓力為至少約6.8GPa且溫度為至少約1500攝氏度。
14.根據權利要求8至13中任一項的方法，其中所形成的聚晶金剛石材料限定了連接表面，該方法包括將與連接表面鄰近的用于金剛石的非金屬性催化劑物質還原成其金屬形式和使基材或其他支撐材料連接到聚晶金剛石材料的連接表面。
15.耐磨元件，包含根據權利要求1一 7中任一項的聚晶金剛石材料。
全文摘要
聚晶金剛石材料包含顯示出粒間結合的大量金剛石顆粒或晶粒和粘結劑物質，粘結劑物質包含用于金剛石的非金屬性催化劑物質,該用于金剛石的非金屬性催化劑物質為金屬含氧酸鹽，該含氧酸鹽選自鉬酸鹽、鎢酸鹽、釩酸鹽、磷酸鹽及其混合物。
文檔編號C04B35/626GK103237775SQ201180058499
公開日2013年8月7日 申請日期2011年10月20日 優先權日2010年10月22日
發明者K·奈多 申請人:六號元素磨料股份有限公司