[发明专利]聚晶金刚石复合片、包括这种复合片的切削元件和钻地工具以及形成这种复合片和钻地工具的方法

权利要求书

1.一种用于形成钻地工具的聚晶金刚石复合片切削元件的方法，包括：

形成金刚石台面，所述金刚石台面包括聚晶金刚石材料和布置在聚晶金刚石材料的相互键连接的金刚石晶体之间的间隙中的第一材料；

至少基本移除至少一部分聚晶金刚石材料中的间隙中的所述第一材料；

选择第二材料以使得金刚石晶体在升高的温度条件下的退化速率比至少基本从所述间隙中移除第一材料的金刚石材料在基本相同的升高的温度条件下的退化速率高；

将第二材料引入到至少一部分金刚石台面的至少一部分中的相互键连接的金刚石晶体之间的已经至少基本移除第一材料的间隙中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少基本移除至少一部分聚晶金刚石材料的间隙中的第一材料的步骤包括浸出聚晶金刚石材料中的间隙中的第一材料。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将第二材料引入到所述至少一部分聚晶金刚石材料的至少一部分中的相互键连接的金刚石晶体之间的已经移除第一材料的间隙中的步骤包括：

遮盖除不遮盖部分之外的金刚石台面，所述不遮盖部分包括围绕金刚石台面周边延伸的区域；以及

将第二材料引入所述金刚石台面的不遮盖部分中的相互键连接的金刚石晶体之间的间隙中。

4.根据权利要求1-3中的一项所述的方法，其中，选择第二材料以使得金刚石晶体在升高的温度条件下的退化速率比至少基本从所述间隙中移除第一材料的金刚石材料的退化速率高的步骤包括选择第二材料以包括钴、镍、铁以及它们的合金中的至少一种。

5.根据权利要求1-4中的一项所述的方法，其中，至少基本移除至少一部分聚晶金刚石材料中的间隙中的所述第一材料的步骤包括至少基本移除靠近金刚石台面侧壁的环形区域中的间隙中的第一材料。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括移除金刚石台面的切削面中的第一材料。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，将第二材料引入到所述至少一部分聚晶金刚石材料的至少一部分中的相互键连接的金刚石晶体之间的间隙中的步骤包括：

遮盖金刚石台面以在靠近金刚石台面侧壁的环形区域上留出不遮盖部分；以及

通过金刚石台面的不遮盖部分将第二材料引入到所述环形区域中的相互键连接的金刚石晶体之间的间隙中。

8.根据权利要求1-7中的一项所述的方法，其中，选择第二材料以使得金刚石晶体在响应于暴露至升高的温度条件下的退化速率比第一材料在基本相同的升高的温度条件下的退化速率高的步骤包括选择第二材料以包括比第一材料更强的催化剂。

9.一种用在钻地工具中的聚晶金刚石复合片切削元件，包括：

聚晶金刚石材料的第一区域，其包括在该聚晶金刚石材料的第一区域中的相互键连接的金刚石晶体之间的间隙中的第一材料；以及

聚晶金刚石材料的第二区域，其包括在该聚晶金刚石材料的第二区域中的金刚石晶体之间的间隙中的第二材料，该第二材料选择成在大致相同的升高的温度条件下使得聚晶金刚石材料的退化速率比第一材料高。

10.根据权利要求9所述的切削元件，其中，该聚晶金刚石材料的第二区域包括围绕切削元件的周边延伸的至少基本是环形的区域。

11.根据权利要求9或10所述的切削元件，还包括在所述至少基本是环形的区域与PDC切削元件的切削面之间的聚晶金刚石材料的另一个区域。

12.根据权利要求9-11中的一项所述的切削元件，其中，所述第二材料包括铁，所述第一材料包括钴。

13.根据权利要求9-12中的一项所述的切削元件，其中，所述第二材料包括比第一材料更强的催化剂。

14.根据权利要求9-13中的一项所述的切削元件，其中，该聚晶金刚石材料的第二区域配置成：在钻进期间，当由于切削元件的接合的摩擦使第一区域和第二区域的温度升高时，该聚晶金刚石材料的第二区域比该聚晶金刚石材料的第一区域磨损得快。

15.根据权利要求14所述的切削元件，其中，所述第二区域配置成在钻进期间在第二区域中形成凹入部。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，该凹入部包括在金刚石台面的一部分侧壁中的凹入部。

17.一种钻地工具，包括权利要求9-16中的一项所述的切削元件。