FINE POLYCRYSTALLINE DIAMOND COMPACT WITH A GRAIN GROWTH INHIBITOR LAYER BETWEEN DIAMOND AND SUBSTRATE

• Main Authors: HORMAN, SCOTT L, BAO, YAHUA
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 28.02.2013
• Subjects: AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUSPOLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR; BORING; CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOIDCHEMISTRY; CHEMISTRY; COMPOUNDS THEREOF; CRYSTAL GROWTH; EARTH DRILLING; EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; FIXED CONSTRUCTIONS; GRINDING; INORGANIC CHEMISTRY; MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; METALLURGY; MINING; NON-METALLIC ELEMENTS; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR ASLURRY OF MINERALS FROM WELLS; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL; POLISHING; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITHDEFINED STRUCTURE; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITHDEFINED STRUCTURE; SINGLE-CRYSTAL-GROWTH; THEIR RELEVANT APPARATUS; TOOLS FOR GRINDING, BUFFING, OR SHARPENING; TRANSPORTING; TURNING; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL ORUNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL

Polycrystalline diamond compacts for cutting tools and rock drilling tools, and more particularly to very fine polycrystalline diamond compacts with a grain growth inhibitor layer and reduced abnormal grain growth. A method of fabricating such polycrystalline diamond material includes placing a powder layer of nano-sized grain growth inhibitor particles next to a mixture of diamond particles having an average particle size of about 1 micron or less and sintering at high pressure and high temperature to create a polycrystalline structure of sintered diamond grains. The sintered diamond grains have an average size of about 1 micron or less. La présente invention concerne des corps comprimés à base de diamant polycristallin pour outils de coupe et de forage du roc et, plus précisément, des corps comprimés à base de diamant polycristallin très fin comportant une couche d'un inhibiteur de croissance des grains et caractérisés par une réduction de la croissance anormale des grains. Un procédé de fabrication dudit matériau à base de diamant polycristallin comprend une étape consistant à déposer une couche de poudre à base de nanoparticules d'un inhibiteur de croissance des grains à proximité d'un mélange de particules de diamant présentant une grosseur moyenne des particules inférieure ou égale à environ 1 micron et à fritter le tout sous haute pression et à haute température afin d'obtenir une structure polycristalline à base de grains de diamant frittés. La grosseur moyenne des grains de diamant frittés est inférieure ou égale à 1 micron.