[发明专利]自烧结的多晶立方氮化硼（PCBN）切割元件和形成自烧结PCBN切割元件的方法

权利要求书

1.一种切割元件，其包括:

自烧结的多晶立方氮化硼(PCBN)复合片,该复合片包含立方氮化硼(cBN)颗粒的第一相和含有钛化合物的陶瓷粘结剂相,所述第一相占所述自烧结的PCBN复合片的大于80%体积,和

其中所述自烧结的PCBN复合片具有足以通过放电机加工可切割的电导率。

2.权利要求1的切割元件，其中所述自烧结的PCBN复合片包含大于3,200kg/mm²的维氏硬度。

3.权利要求1的切割元件，其中所述自烧结的PCBN复合片中钛与铝的比例为约2或3。

4.权利要求1的切割元件，其中所述自烧结的PCBN复合片具有约1mm-50mm的厚度。

5.权利要求1的切割元件，其中所述粘结剂相包含氮化钛和碳化钛。

6.权利要求1的切割元件，其中所述第一相占所述自烧结的PCBN复合片的大于85%体积。

7.权利要求1的切割元件，其中所述第一相占所述自烧结的PCBN复合片的约85%体积。

8.权利要求1的切割元件，其中所述第一相占所述自烧结的PCBN复合片的大于90%体积。

9.权利要求1的切割元件，其中所述第一相占所述自烧结的PCBN复合片的约85%-约95%体积。

10.权利要求1的切割元件，其中所述第一相占所述自烧结的PCBN复合片的大于81%体积。

11.权利要求1的切割元件，其中所述自烧结的PCBN复合片具有小于约10^-2欧姆-m的电阻率。

12.一种形成自烧结的多晶立方氮化硼(PCBN)切割元件的方法，其包括:

将多个cBN颗粒与粘结剂前体混合以形成混合物，该混合物包含大于80%体积的cBN颗粒;

在没有基材支撑的情况下将所述混合物HPHT烧结,以形成自烧结的PCBN复合片;和

通过放电机加工切割所述自烧结的PCBN复合片。

13.权利要求12的方法，其中所述粘结剂前体包含钛。

14.权利要求13的方法，其中所述粘结剂前体包含以下的一种或多种:Ti₃AlC、或Ti₃AlN、或Ti₂AlC、或Ti₂AlN。

15.权利要求12的方法，其中所述混合物包含大于85%体积的cBN颗粒。

16.权利要求12的方法，其中所述混合物包含约85%体积的cBN颗粒。

17.权利要求12的方法，其进一步包括在HPHT烧结之前于真空下加热所述混合物。

18.权利要求12的方法，其进一步包括在HPHT烧结之前将所述粘结剂前体部分地与所述cBN颗粒反应。

19.权利要求12的方法，其中HPHT烧结包括反应烧结以形成所述自烧结的PCBN复合片中的粘结剂相。

20.权利要求19的方法，其中反应烧结包括在HPHT烧结期间将所述粘结剂前体与所述cBN颗粒反应以形成所述粘结剂相。

21.权利要求20的方法，其中所述粘结剂相包含碳化钛、碳氮化钛、氮化钛、二硼化钛、氮化铝、或氧化铝中的至少一种。