[发明专利]细粒状多晶磨蚀材料

权利要求书

1.一种多晶金刚石磨蚀元件，其包括细粒状多晶金刚石材料和第二相，该第二相包含用于该金刚石材料的催化剂/溶剂，该多晶金刚石材料的特征在于具有小于0.60μm的平均催化剂/溶剂平均自由程值和小于0.90的标准误差。

2.根据权利要求1的磨蚀元件，其中催化剂/溶剂平均自由程的标准误差小于0.85。

3.根据权利要求1或2的磨蚀元件，其中该多晶金刚石材料具有约0.1-约10.5μm的平均晶粒尺寸。

4.根据权利要求3的磨蚀元件，其中该多晶金刚石材料具有约0.1-约6.5μm的平均晶粒尺寸。

5.根据权利要求4的磨蚀元件，其中该多晶金刚石材料具有约0.1-约2.0μm的平均晶粒尺寸。

6.根据权利要求1-5中任一项的磨蚀元件，其中该第二相至少部分由平均颗粒尺寸约10nm-约800nm的粒状催化剂/溶剂材料形成。

7.根据权利要求6的磨蚀元件，其中该粒状催化剂/溶剂材料具有约10nm-约400nm的平均颗粒尺寸。

8.根据权利要求7的磨蚀元件，其中该粒状催化剂/溶剂材料具有约10nm-约100nm的平均颗粒尺寸。

9.一种用于制造多晶金刚石磨蚀元件的方法的组合物，该组合物包含金刚石颗粒，和用于该金刚石颗粒的金刚石催化剂/溶剂，其中该金刚石颗粒具有小于约10.5μm的平均颗粒尺寸，其中该催化剂/溶剂包含具有小于约800nm的平均颗粒尺寸的颗粒。

10.根据权利要求9的组合物，其中该金刚石颗粒具有小于约6.5μm的平均颗粒尺寸。

11.根据权利要求10的组合物，其中该金刚石颗粒具有小于约2.0μm的平均颗粒尺寸。

12.根据权利要求9-11中任一项的组合物，其中该金刚石颗粒具有大于约0.1μm的平均颗粒尺寸。

13.根据权利要求9-12中任一项的组合物，其中该催化剂/溶剂颗粒具有小于约400nm的平均颗粒尺寸。

14.根据权利要求13的组合物，其中该催化剂/溶剂颗粒具有小于约100nm的平均颗粒尺寸。

15.根据权利要求9-14中任一项的组合物，其中该催化剂/溶剂颗粒具有大于约10nm的平均颗粒尺寸。

16.根据权利要求9-15中任一项的组合物，其中催化剂/溶剂颗粒的平均颗粒尺寸与金刚石颗粒的平均颗粒尺寸的比例处于约1∶10-约1∶1000的范围内。

17.根据权利要求16的组合物，其中催化剂/溶剂颗粒的平均颗粒尺寸与金刚石颗粒的平均颗粒尺寸的比例处于约1∶100-约1∶1000的范围内。

18.一种制造多晶金刚石磨蚀元件的方法，该方法包括以下步骤：

通过提供基材、将大量金刚石颗粒置于基材表面上而生成未粘结的组件，其中该金刚石颗粒是细粒状的；

提供用于金刚石颗粒的金刚石催化剂/溶剂，其中该催化剂/溶剂至少部分包括纳米尺寸的颗粒；和

使该未粘结的组件经受适合于由大量金刚石颗粒制造多晶金刚石材料的升高的温度和压力条件。

19.根据权利要求18的方法，其中该金刚石颗粒如权利要求9-17任一项中所定义。

20.根据权利要求19的方法，其中该催化剂/溶剂颗粒如权利要求9-17任一项中所定义。

21.根据权利要求18-20中任一项的方法，其中该基材是烧结碳化物硬金属。

22.根据权利要求18-21中任一项的方法，其中该基材包括另外的用于金刚石颗粒的催化剂/溶剂。

23.根据权利要求1-8中任一项的磨蚀元件，根据权利要求9-17中任一项的组合物，或者根据权利要求18-22中任一项的方法，其中催化剂/溶剂选自钴、镍、铁和包含一种或多种这些金属的合金。

24.根据权利要求23的磨蚀元件、组合物或方法，其中该催化剂/溶剂是钴。