Поликристаллические синтетические алмазы, содержащие алмазные зерна, и способы их получения - RU2018132743A
Код документа: RU2018132743A
Формула
1. Синтетический поликристаллический алмаз, содержащий поликристаллическое алмазное тело, содержащее
множество взаимосвязанных алмазных зерен, которые скреплены друг с другом в связную сетку алмазных зерен, и междоузельные карманы между взаимосвязанными алмазными зернами и
множество междоузельных алмазных зерен, находящихся в междоузельных карманах, причем каждое из множества междоузельных алмазных зерен прикреплено к одному алмазному зерну связной сетки алмазных зерен или к другим междоузельным алмазным зернам.
2. Синтетический поликристаллический алмаз по п. 1, в котором по меньшей мере часть междоузельных карманов содержит катализатор, находящийся между алмазными зернами, при этом множество междоузельных алмазных зерен уменьшает площадь поверхности взаимосвязанных алмазных зерен, открытой катализатору.
3. Синтетический поликристаллический алмаз по п. 1, в котором по меньшей мере часть междоузельных карманов содержит катализатор, находящийся между алмазными зернами, при этом поликристаллическое алмазное тело дополнительно содержит междоузельное алмазное зерно, которое находится внутри катализатора.
4. Синтетический поликристаллический алмаз по п. 1, в котором множество междоузельных алмазных зерен осаждено из углерода, растворенного в катализаторе, в процессе HPHT.
5. Синтетический поликристаллический алмаз по п. 1, в котором поликристаллическое алмазное тело дополнительно содержит зерна карбида твердого металла, находящиеся в междоузельных карманах.
6. Синтетический поликристаллический алмаз по п. 5, в котором по меньшей мере часть междоузельных карманов содержит катализатор, находящийся между алмазными зернами, при этом множество зерен карбида твердого металла уменьшает площадь поверхности взаимосвязанных алмазных зерен, открытой катализатору.
7. Синтетический поликристаллический алмаз по п. 1, в котором размер междоузельных алмазных зерен составляет менее 50% размера взаимосвязанных алмазных зерен.
8. Синтетический поликристаллический алмаз по п. 1, в котором по меньшей мере часть междоузельных карманов содержит некаталитический материал, находящийся между алмазными зернами.
9. Синтетический поликристаллический алмаз по п. 1, в котором по меньшей мере часть междоузельных карманов по существу не содержит катализатора.
10. Синтетический поликристаллический алмаз, содержащий
подложку и
поликристаллическое алмазное тело, прикрепленное к подложке и содержащее множество взаимосвязанных алмазных зерен, которые скреплены друг с другом, и междоузельные карманы между взаимосвязанными алмазными зернами,
причем
по меньшей мере часть междоузельных карманов содержит катализатор, находящийся между алмазными зернами, и
по меньшей мере часть междоузельных карманов содержит междоузельное алмазное зерно, которое находится внутри катализатора.
11. Синтетический поликристаллический алмаз по п. 10, в котором размер междоузельного алмазного зерна составляет менее 50% размера взаимосвязанных алмазных зерен.
12. Синтетический поликристаллический алмаз по п. 10, в котором поликристаллическое алмазное тело содержит также множество междоузельных алмазных зерен, которые прикреплены к одному из множества взаимосвязанных алмазных зерен или к другим междоузельным алмазным зернам.
13. Синтетический поликристаллический алмаз по п. 10, в котором поликристаллическое алмазное тело содержит также множество междоузельных алмазных зерен, которые находятся в междоузельных карманах, и каждое из множества междоузельных алмазных зерен прикреплено к единственному алмазному зерну множества взаимосвязанных алмазных зерен.
14. Синтетический поликристаллический алмаз по п. 10, в котором по меньшей мере часть междоузельных карманов содержит некаталитический материал, находящийся между алмазными зернами.
15. Синтетический поликристаллический алмаз по п. 10, в котором по меньшей мере часть междоузельных карманов по существу не содержит катализатора.
16. Способ получения синтетического поликристаллического алмаза, включающий
помещение зерен суперабразивного материала и катализатора в сборочную камеру,
повышение температуры компонентов сборочной камеры до первой температуры спекания суперабразива, которая выше температуры плавления или ликвидуса катализатора,
после достижения первой температуры спекания суперабразива, снижение температуры компонентов сборочной камеры до температуры закалки, которая ниже температура ликвидуса катализатора, и
после достижения температуры закалки, повышение температуры камеры до второй температуры спекания, которая выше температуры плавления или ликвидуса катализатора.
17. Способ по п. 16, в котором скорость изменения температуры компонентов сборочной камеры от первой температуры спекания суперабразива до температуры закалки превышает примерно 400°C в минуту.
18. Способ по п. 16, в котором скорость изменения температуры компонентов сборочной камеры от первой температуры спекания до температуры закалки превышает примерно 600°C в минуту.
19. Способ по п. 16, в котором компоненты сборочной камеры выдерживают ниже температуры плавления или ликвидуса катализатора по меньшей мере примерно 5 секунд.
20. Способ по п. 16, в котором температуру компонентов сборочной камеры снижают с первой температуры спекания до температуры закалки менее чем примерно за 30 секунд.
21. Способ по п. 16, в котором температуру компонентов сборочной камеры поддерживают выше температуры плавления или ликвидуса катализатора в течение достаточного периода времени, чтобы расплавленный катализатор переместился через зерна суперабразивного материала и достиг предела растворимости катализатора прежде, чем температура компонентов сборочной камеры снизится до температуры закалки.
22. Способ по п. 16, дополнительно включающий введение поликристаллического алмазного тела на процесс выщелачивания, на котором катализатор удаляется из по меньшей мере части междоузельных карманов между взаимосвязанными алмазными зернами.
