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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：一種構造物，其包含：具有相互相對的增強邊界的燒結聚晶超硬層，每個增強邊界與各自的增強結構結合，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。將配置該構造物使得每個增強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。該增強結構至少鄰近增強邊界將基本上不含具有的熔點低于2000攝氏度的材料。 　　主權利要求：1.一種構造物，其包含：具有相互相對的增強邊界的燒結聚晶超硬層，每個增強邊界與各自的增強結構結合；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；配置該構造物使得每個增強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；該增強結構至少鄰近增強邊界基本上不含具有的熔點低于2000攝氏度的材料。
　　2.如權利要求1所述的構造物，其中該超硬層的平均厚度為0.5毫米(mm)至3mm。
　　3.如權利要求1或2任一項所述的構造物，其中每個增強結構具有的平均厚度為0.1至5毫米(mm)。
　　4.如權利要求1-3中任一項所述的構造物，其中每個增強結構至少鄰近各自的增強邊界基本上不含用于超硬層的燒結促進材料。
　　5.如權利要求1至4中任一項所述的構造物，其中每個增強結構具有至少250吉帕(GPa)的平均楊氏模量或至少500兆帕(MPa)的 拉伸強度。
　　6.制作如在前權利要求中任一項所述的構造物的方法，該方法包括：提供包含多個超硬晶粒和燒結促進材料來源的聚集層，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造物中的超硬層；提供至少兩個增強結構，每個具有接觸區(qū)域，鄰近該接觸區(qū)域增強結構基本上不含具有的熔點小于2000攝氏度的材料；布置單元組件使得每個增強結構的接觸區(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設備的封殼中，以提供封裝的預燒結堆疊體；和使封裝的預燒結堆疊體經(jīng)受超高燒結壓力和足夠高的燒結溫度并且持續(xù)足夠的燒結時間以形成該構造物。
　　7.如權利要求6所述的構造物，其中每個接觸區(qū)域的等效圓直徑為50毫米(mm)至120mm。
　　8.如權利要求6或7所述的構造物，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造物中的超硬層的平均厚度的 20-120倍。
　　9.如權利要求6-8中任一項所述的方法，其中該超硬晶粒包含金剛石材料或cBN材料。
　　10.如權利要求6-9中任一項所述的方法，其中該超硬晶粒包含cBN材料，并且燒結促進材料來源包含處于單質形式或包括在化學化合物中的鋁(Al)、鈦(Ti)、鈷(Co)或鎳(Ni)或包括這些中任何的組合。
　　11.如權利要求6-10中任一項所述的方法，其中該超硬晶粒包含金剛石材料，并且燒結促進材料來源包含處于單質形式或包括在化學化合物中的鈷(Co)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鎳(Ni)或硅(Si)或包括這些中任何的組合。
　　12.如權利要求6-11中任一項所述的方法，其中邊界之間的該聚集層的厚度變化不超過10％。
　　13.如權利要求6-12中任一項所述的方法，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.如權利要求6-13中任一項所述的方法，其中每個增強結構具有0.05-5毫米的平均厚度。
　　15.如權利要求6-14中任一項所述的方法，其中至少一個增強結構包含處于單質金屬形式或包括在合金、金屬間化合物材料或化學化合物中的鉬(Mo)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鎢(W)和錸(Re)。
　　16.如權利要求6-15中任一項所述的方法，其中每個增強結構至少鄰近端表面基本上不含用于燒結該聚集層的燒結促進材料來源。
　　17.如權利要求6-16中任一項所述的方法，其中該聚集層包含cBN晶粒并且每個增強結構至少鄰近端表面基本上不含鋁(Al)和鈷 (Co)。
　　18.如權利要求6-17中任一項所述的方法，包括封裝多個單元組件以提供該預燒結堆疊體。
　　19.如權利要求18所述的方法，其中鄰近的單元組件對通過分隔結構分隔，配置該分隔結構并且該分隔結構包含材料使得鄰近的單元組件對在響應經(jīng)受燒結壓力和燒結溫度持續(xù)燒結時間時基本上不會彼此結合。
　　20.如權利要求18或19所述的方法，其中該分隔結構包含難熔金屬，難熔金屬涂覆有包含該金屬的氧化物的膜。
　　21.如權利要求18-20中任一項所述的方法，其中至少一個分隔結構包含涂覆有包含氧化鉬的膜的鉬。
　　22.如權利要求18-21中任一項所述的方法，包括提供一種結構，該結構包含金屬并且基本上不含具有的熔點小于2000攝氏度的材料，處理該結構以引發(fā)該結構表面處的化學反應從而產(chǎn)生比該金屬更化學惰性的材料，以及使用該結構作為分隔結構。 　　
　　23.如權利要求18-22中任一項所述的方法，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，以導致該盤的表面處的金屬氧化物膜。
　　24.加工如權利要求1-5中任一項所述的構造物的方法，該方法包括：切削該構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合的一對分段的增強結構。