[发明专利]减轻残余应力的复合切割器衬底

权利要求书

1.一种形成切割元件的方法，所述方法包括：

使用包含金刚石粒子的金刚石混合物填充碳化物衬底的上表面上的至少一个非平面区；

使所述衬底和所述金刚石混合物经受高压高温烧结条件，以形成CTE降低的衬底，所述CTE降低的衬底具有在界面区中延伸至所述CTE降低的衬底中某一深度的多晶金刚石，以及包含金刚石和碳化物的复合表面的上表面；和

使多晶金刚石体附着到所述CTE降低的衬底的所述复合表面上。

2.权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

形成具有所述非平面上表面的所述碳化物衬底。

3.权利要求1所述的方法，其中所述填充还包括：将过量的所述金刚石混合物安置在所述碳化物衬底的上表面上，并且其中所述经受高压高温烧结条件还形成与所述碳化物衬底的上表面相邻的多晶金刚石层。

4.权利要求3所述的方法，所述方法还包括：

将所述多晶金刚石层与所述CTE降低的衬底分离。

5.权利要求4所述的方法，所述方法还包括：

使分离的多晶金刚石层与沥滤剂接触以形成热稳定的多晶金刚石层，其中所述热稳定的多晶金刚石层为附着至所述CTE降低的衬底的复合表面的多晶金刚石体。

6.权利要求1所述的方法，其中所述碳化物衬底包含碳化钨和在周期表的第VIII族中的一种或多种金属。

7.权利要求6所述的方法，其中在所述经受高压高温烧结条件的步骤中，通过从所述衬底渗透将所述一种或多种金属提供给所述金刚石混合物作为催化剂材料。

8.权利要求1所述的方法，其中所述碳化物衬底包含粒化的金刚石粗砂，并且其中每一个粒化的金刚石粗砂包含均匀地包封有基体材料的金刚石粒子。

9.权利要求8所述的方法，其中所述金刚石粒子具有在200至18目的范围内的尺寸。

10.权利要求8所述的方法，其中所述金刚石粒子选自天然金刚石或合成金刚石。

11.权利要求10所述的方法，其中所述基体材料包含碳化钨和金属粘结剂。

12.权利要求1所述的方法，其中附着至所述CTE降低的衬底的复合表面的所述多晶金刚石体为热稳定的多晶金刚石层。

13.权利要求12所述的方法，其中在所述附着步骤中，来自所述CTE降低的衬底的金属至少部分地迁移到所述热稳定的多晶金刚石层中。

14.权利要求12所述的方法，其中在附着所述热稳定的多晶金刚石层的过程中，在所述复合表面和所述热稳定的多晶金刚石层之间提供中间材料。

15.权利要求14所述的方法，其中所述中间材料包含金刚石粉末，碳化钨粉末或金属粉末中的至少一种。

16.权利要求2所述的方法，其中在所述形成衬底的步骤中，将多个金刚石粒子包埋在所述衬底的从所述非平面上表面延伸某一深度的部分中。

17.权利要求1所述的方法，其中所述金刚石混合物还包含催化剂材料。

18.权利要求1所述的方法，其中选择所述至少一个非平面区的尺寸，使得所述界面区具有基于下列等式的总热膨胀系数：

αtotal=ΣiαiVi]]>

其中α_total为总热膨胀系数，α_i为第i种组分的热膨胀系数，并且V_i为第i种组分的体积；并且

其中所述第i种组分包含所述界面区内的碳化物和所述界面区内的多晶金刚石。