[发明专利]其中具有不同区域的多晶复合片和包括该复合片的切割元件和钻地工具及形成该复合片的方法

权利要求书

1.一种多晶复合片，其包含：

硬质多晶材料，其包含：

第一区域，其包含：

具有第一平均晶粒尺寸的第一硬质材料的多个晶粒；

具有比第一平均晶粒尺寸小的第二平均晶粒尺寸的第二硬质材料的多个晶粒，第一硬质材料的多个晶粒和第二硬质材料的多个晶粒的晶粒相互穿插并且相互结合；和

用于催化第一硬质材料的多个晶粒和第二硬质材料的多个晶粒的晶粒之间的粒间结合的形成的催化剂材料，所述催化剂材料设置于第一硬质材料的多个晶粒和第二硬质材料的多个晶粒的相互结合的晶粒之间的间隙空间中；及

第二区域，其邻近第一区域设置并且沿第一区域与第二区域之间的界面直接与第一区域结合，所述第二区域包含具有第三平均晶粒尺寸的第三硬质材料的多个晶粒，所述第三硬质材料的多个晶粒的晶粒相互穿插并且相互结合，其中第三硬质材料的多个晶粒的相互结合的晶粒之间的间隙空间至少基本上不含用于催化第三硬质材料的多个晶粒的晶粒之间的粒间结合的形成的催化剂材料。

2.根据权利要求1的多晶复合片，其中第一平均晶粒尺寸和第三平均晶粒尺寸各自是第二平均晶粒尺寸的至少约50倍。

3.根据权利要求2的多晶复合片，其中第一平均晶粒尺寸和第三平均晶粒尺寸各自是第二平均晶粒尺寸的至少约100倍。

4.根据权利要求3的多晶复合片，其中第一平均晶粒尺寸和第三平均晶粒尺寸各自是第二平均晶粒尺寸的至少约150倍。

5.根据权利要求1-4中任一项的多晶复合片，其中第一平均晶粒尺寸与第三平均晶粒尺寸相等。

6.根据权利要求1-4中任一项的多晶复合片，其中第一硬质材料的多个晶粒和第二硬质材料的多个晶粒一起占第一区域的约九十二体积％（92体积％）至约九十九体积％（99体积％）。

7.根据权利要求6的多晶复合片，其中第三硬质材料的多个晶粒占第二区域的约八十体积％（80体积％）至约九十一体积％（91体积％）。

8.根据权利要求7的多晶复合片，其中第三硬质材料的多个晶粒占第二区域的约八十五体积％（85体积％）至约八十八体积％（88体积％）。

9.根据权利要求1-4中任一项的多晶复合片，其中在第一区域中第一硬质材料的多个晶粒和第二硬质材料的多个晶粒的硬质材料的相互结合的晶粒之间的间隙空间内的第一平均自由程约为在第二区域中第三硬质材料的多个晶粒的硬质材料的相互结合的晶粒之间的间隙空间内的第二平均自由程的百分之九十（90％）或更少。

10.根据权利要求9的多晶复合片，其中第一平均自由程约为第二平均自由程的百分之七十五（75％）或更少。

11.根据权利要求10的多晶复合片，其中第一平均自由程约为第二平均自由程的百分之五十（50％）或更少。

12.根据权利要求1-4中任一项的多晶复合片，其中第一硬质材料的多个晶粒、第二硬质材料的多个晶粒、和第三硬质材料的多个晶粒中的至少一种的硬质材料包含金刚石。

13.一种钻地工具，其包含：

工具本体；和

附接至工具本体的至少一种切割元件，所述至少一种切割元件包含根据权利要求1-4中任一项所述的多晶复合片。