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　　申請人：六號元素有限公司
　　發(fā)明人：K·B-O·桑德斯特羅姆

　　摘要：一種構(gòu)造物，其包含：具有相互相對的增強(qiáng)邊界的燒結(jié)聚晶超硬層，每個增強(qiáng)邊界與各自的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)結(jié)合，其中該超硬層包含聚晶金剛石(PCD)材料或聚晶立方氮化硼(PCBN)材料。將配置該構(gòu)造物使得每個增強(qiáng)邊界的等效圓直徑是它們之間的超硬層的平均厚度的至少十倍。該增強(qiáng)結(jié)構(gòu)至少鄰近增強(qiáng)邊界將基本上不含具有的熔點(diǎn)低于2000攝氏度的材料。 　　主權(quán)利要求：1.一種構(gòu)造物，其包含：具有相互相對的增強(qiáng)邊界的燒結(jié)聚晶超硬層，每個增強(qiáng)邊界與各自的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)結(jié)合；該超硬層包含聚晶金剛石(PCD)材料或聚晶立方氮化硼(PCBN)材料；配置該構(gòu)造物使得每個增強(qiáng)邊界的等效圓直徑是它們之間的超硬層的平均厚度的至少十倍；該增強(qiáng)結(jié)構(gòu)至少鄰近增強(qiáng)邊界基本上不含具有的熔點(diǎn)低于2000攝氏度的材料。
　　2.如權(quán)利要求1所述的構(gòu)造物，其中該超硬層的平均厚度為0.5毫米(mm)至3mm。
　　3.如權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的構(gòu)造物，其中每個增強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有的平均厚度為0.1至5毫米(mm)。
　　4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的構(gòu)造物，其中每個增強(qiáng)結(jié)構(gòu)至少鄰近各自的增強(qiáng)邊界基本上不含用于超硬層的燒結(jié)促進(jìn)材料。
　　5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的構(gòu)造物，其中每個增強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有至少250吉帕(GPa)的平均楊氏模量或至少500兆帕(MPa)的 拉伸強(qiáng)度。
　　6.制作如在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的構(gòu)造物的方法，該方法包括：提供包含多個超硬晶粒和燒結(jié)促進(jìn)材料來源的聚集層，將該聚集層配置成具有一對相互相對的邊界和在邊界之間的平均厚度，適用于形成要包含在該構(gòu)造物中的超硬層；提供至少兩個增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，每個具有接觸區(qū)域，鄰近該接觸區(qū)域增強(qiáng)結(jié)構(gòu)基本上不含具有的熔點(diǎn)小于2000攝氏度的材料；布置單元組件使得每個增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的接觸區(qū)域鄰接聚集層的各自邊界并且具有要包含在該構(gòu)造物中的超硬層的平均厚度的至少10倍的等效圓直徑；將該單元組件封裝在用于超高壓力壓機(jī)設(shè)備的封殼中，以提供封裝的預(yù)燒結(jié)堆疊體；和使封裝的預(yù)燒結(jié)堆疊體經(jīng)受超高燒結(jié)壓力和足夠高的燒結(jié)溫度并且持續(xù)足夠的燒結(jié)時間以形成該構(gòu)造物。
　　7.如權(quán)利要求6所述的構(gòu)造物，其中每個接觸區(qū)域的等效圓直徑為50毫米(mm)至120mm。
　　8.如權(quán)利要求6或7所述的構(gòu)造物，將其配置成使得每個接觸區(qū)域的等效圓直徑為要包含在該構(gòu)造物中的超硬層的平均厚度的 20-120倍。
　　9.如權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的方法，其中該超硬晶粒包含金剛石材料或cBN材料。
　　10.如權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)所述的方法，其中該超硬晶粒包含cBN材料，并且燒結(jié)促進(jìn)材料來源包含處于單質(zhì)形式或包括在化學(xué)化合物中的鋁(Al)、鈦(Ti)、鈷(Co)或鎳(Ni)或包括這些中任何的組合。
　　11.如權(quán)利要求6-10中任一項(xiàng)所述的方法，其中該超硬晶粒包含金剛石材料，并且燒結(jié)促進(jìn)材料來源包含處于單質(zhì)形式或包括在化學(xué)化合物中的鈷(Co)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鎳(Ni)或硅(Si)或包括這些中任何的組合。
　　12.如權(quán)利要求6-11中任一項(xiàng)所述的方法，其中邊界之間的該聚集層的厚度變化不超過10％。
　　13.如權(quán)利要求6-12中任一項(xiàng)所述的方法，其中該聚集層在邊界之間具有1.0-3.5毫米(mm)的平均厚度。
　　14.如權(quán)利要求6-13中任一項(xiàng)所述的方法，其中每個增強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有0.05-5毫米的平均厚度。
　　15.如權(quán)利要求6-14中任一項(xiàng)所述的方法，其中至少一個增強(qiáng)結(jié)構(gòu)包含處于單質(zhì)金屬形式或包括在合金、金屬間化合物材料或化學(xué)化合物中的鉬(Mo)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鎢(W)和錸(Re)。
　　16.如權(quán)利要求6-15中任一項(xiàng)所述的方法，其中每個增強(qiáng)結(jié)構(gòu)至少鄰近端表面基本上不含用于燒結(jié)該聚集層的燒結(jié)促進(jìn)材料來源。
　　17.如權(quán)利要求6-16中任一項(xiàng)所述的方法，其中該聚集層包含cBN晶粒并且每個增強(qiáng)結(jié)構(gòu)至少鄰近端表面基本上不含鋁(Al)和鈷 (Co)。
　　18.如權(quán)利要求6-17中任一項(xiàng)所述的方法，包括封裝多個單元組件以提供該預(yù)燒結(jié)堆疊體。
　　19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中鄰近的單元組件對通過分隔結(jié)構(gòu)分隔，配置該分隔結(jié)構(gòu)并且該分隔結(jié)構(gòu)包含材料使得鄰近的單元組件對在響應(yīng)經(jīng)受燒結(jié)壓力和燒結(jié)溫度持續(xù)燒結(jié)時間時基本上不會彼此結(jié)合。
　　20.如權(quán)利要求18或19所述的方法，其中該分隔結(jié)構(gòu)包含難熔金屬，難熔金屬涂覆有包含該金屬的氧化物的膜。
　　21.如權(quán)利要求18-20中任一項(xiàng)所述的方法，其中至少一個分隔結(jié)構(gòu)包含涂覆有包含氧化鉬的膜的鉬。
　　22.如權(quán)利要求18-21中任一項(xiàng)所述的方法，包括提供一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包含金屬并且基本上不含具有的熔點(diǎn)小于2000攝氏度的材料，處理該結(jié)構(gòu)以引發(fā)該結(jié)構(gòu)表面處的化學(xué)反應(yīng)從而產(chǎn)生比該金屬更化學(xué)惰性的材料，以及使用該結(jié)構(gòu)作為分隔結(jié)構(gòu)。 　　
　　23.如權(quán)利要求18-22中任一項(xiàng)所述的方法，包括使由難熔金屬組成的盤經(jīng)受在含氧氣氛中在足夠高的溫度下的熱處理，以導(dǎo)致該盤的表面處的金屬氧化物膜。
　　24.加工如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的構(gòu)造物的方法，該方法包括：切削該構(gòu)造物以提供多個片段，每個片段包含與分段的超硬層的相對端邊界結(jié)合的一對分段的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)。