[发明专利]具有多晶立方体氮化硼过渡层的热稳定多晶金刚石

权利要求书

1.一种用于地下切割应用的切割元件，包括：

包括材料微结构的预形成的至少一个热稳定多晶金刚石体，所述材料微结构包括结合到一起的多个金刚石晶体，其中，热稳定多晶金刚石体是非金属催化剂多晶金刚石体；

包括多晶立方体氮化硼的层，所述层通过至少一个高压高温烧结过程被结合到预形成的所述至少一个热稳定多晶金刚石体且具有交界表面；以及

基体，

其中，包括多晶立方体氮化硼的层的交界表面通过硬焊层被结合到基体。

2.权利要求1的切割元件，其中，非金属催化剂材料选自由碳酸盐、硫酸盐、氢氧化物以及氧化铁构成的组，并且材料微结构进一步包括位于金刚石晶体之间的间隙区域，所述非金属催化剂材料占据所述间隙区域。

3.权利要求1的切割元件，其中，包括多晶立方体氮化硼的层通过高压高温烧结被结合到基体。

4.权利要求1的切割元件，其中，包括多晶立方体氮化硼的层包括多晶立方体氮化硼和多晶金刚石的混合物。

5.权利要求1的切割元件，其中，预形成的所述至少一个热稳定多晶金刚石体包括多个金刚石体，其中至少一个金刚石体被包括多晶立方体氮化硼的层完全包围。

6.权利要求1的切割元件，其中，预形成的所述至少一个热稳定多晶金刚石体包括顶部表面、与顶部表面相接的切割边缘以及与顶部表面相反的底部表面，其中，热稳定多晶金刚石体的底部表面被结合到包括多晶立方体氮化硼的层。

7.权利要求1的切割元件，其中，包括多晶立方体氮化硼的层包括陶瓷结合剂或金属结合剂。

8.权利要求1的切割元件，其中，通过同一高压高温烧结过程，使预形成的所述至少一个热稳定多晶金刚石体结合到包括多晶立方体氮化硼的所述层和包括多晶立方体氮化硼的所述层结合到所述基体。

9.一种用于地下切割应用的剪切切割器，包括：

预形成的热稳定多晶金刚石体，包括：

交界表面；

与交界表面相反的顶部表面；

处于顶部表面处的切割边缘；以及

包括结合到一起的多个金刚石晶体的材料微结构；

具有相反的第一和第二表面的多晶立方体氮化硼过渡层；

位于多晶立方体氮化硼过渡层的第一表面与多晶金刚石体的交界表面之间的第一结合部，所述第一结合部由至少一个高压高温烧结过程形成；

基体；以及

位于多晶立方体氮化硼过渡层的第二表面与基体之间的包括硬焊部的第二结合部，

其中，热稳定多晶金刚石体选自由无结合剂多晶金刚石体和非金属催化剂多晶金刚石体构成的金刚石体的组。

10.权利要求9的剪切切割器，其中，第一结合部包括陶瓷结合剂。

11.权利要求9的剪切切割器，其中，所述第一结合部和第二结合部通过同一高压高温烧结过程形成。

12.一种用于地下切割应用的切割元件，包括：

包括材料微结构的预形成的至少一个热稳定多晶金刚石体，所述材料微结构包括结合到一起的多个金刚石晶体，其中，热稳定多晶金刚石体是无结合剂多晶金刚石体；

包括多晶立方体氮化硼的层，所述层通过至少一个高压高温烧结过程被结合到预形成的所述至少一个热稳定多晶金刚石体且具有交界表面；以及

基体，

其中，包括多晶立方体氮化硼的层的交界表面通过硬焊层被结合到基体。

13.权利要求12的切割元件，其中，无结合剂多晶金刚石包括至少98％的金刚石体积含量。

14.权利要求12的切割元件，其中，包括多晶立方体氮化硼的层通过高压高温烧结被结合到基体。

15.权利要求12的切割元件，其中，包括多晶立方体氮化硼的层包括多晶立方体氮化硼和多晶金刚石的混合物。

16.权利要求12的切割元件，其中，预形成的所述至少一个热稳定多晶金刚石体包括多个金刚石体，其中至少一个金刚石体被包括多晶立方体氮化硼的层完全包围。