申請(qǐng)?zhí)枺?01580028873.6
　　申請(qǐng)人：貝克休斯公司
　　發(fā)明人：M·W·伯德

　　摘要： 一種形成聚晶金剛石的方法包括將金剛石顆粒、一氧化碳和二氧化碳包封在容器中。使包封的金剛石顆粒、一氧化碳和二氧化碳經(jīng)受至少4.5GPa的壓力和至少1400℃的溫度，以在金剛石顆粒之間形成晶間鍵。切削元件包括聚晶金剛石材料，所述聚晶金剛石材料包括相互鍵合的金剛石晶粒。聚晶金剛石材料基本上不含石墨碳和金屬化合物。聚晶金剛石材料展示出至少約3.49g/cm3的密度和至少約1000GPa的模量。鉆地工具可以包括這樣一種固定到主體上的切削元件。 　　主權(quán)利要求：1.一種形成聚晶金剛石的方法，其包括：將金剛石顆粒、一氧化碳和二氧化碳包封在容器中；以及使所述包封的金剛石顆粒、一氧化碳和二氧化碳經(jīng)受至少4.5GPa的壓力和至少1400℃的溫度，以在所述金剛石顆粒之間形成晶間鍵。
　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將金剛石顆粒、一氧化碳和二氧化碳包封在容器中包括將金剛石顆粒、一氧化碳、二氧化碳和惰性氣體包封在容器中。
　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將金剛石顆粒、一氧化碳和二氧化碳包封在容器中進(jìn)一步包括從所述容器中除去氧氣和水中的至少一者。
　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將金剛石顆粒、一氧化碳和二氧化碳包封在容器中包括將金剛石顆粒、一氧化碳、二氧化碳和基材包封在容器中。
　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使所述包封的金剛石顆粒、一氧化碳和二氧化碳經(jīng)受至少4.5GPa的壓力和至少1400℃的溫度包括優(yōu)先使來自所述金剛石顆粒的石墨氧化。
　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，優(yōu)先使來自所述金剛石顆粒的石墨氧化包括將石墨轉(zhuǎn)化為一氧化碳。
　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括：將所述一氧化碳的至少一部分轉(zhuǎn)化為金剛石，以至少部分地形成所述晶間鍵。
　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將金剛石顆粒、一氧化碳和二氧化碳包封在容器中包括：將所述金剛石顆粒放入所述容器中；將其中具有所述金剛石顆粒的所述容器放置在包括一氧化碳和二氧化碳的環(huán)境中；以及在包括所述一氧化碳和二氧化碳的所述環(huán)境中密封所述容器，以在所述密封的容器內(nèi)包含一氧化碳和二氧化碳。
　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，在包括所述一氧化碳和二氧化碳的所述環(huán)境中密封所述容器包括將所述容器的各部分之間的界面暴露于激光輻照以密封所述容器。
　　10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括：將所述一氧化碳的分壓與所述二氧化碳的分壓的比率選擇為約5.0×10-3或更小。
　　11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，將所述一氧化碳的分壓與所述二氧化碳的分壓的比率選擇為約5.0×10-3或更小包括將所述一氧化碳的分壓與所述二氧化碳的分壓的比率選擇為在約3.0×10-3至約5.0×10-3的范圍內(nèi)。
　　12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使所述包封的金剛石顆粒、一氧化碳和二氧化碳經(jīng)受至少4.5GPa的壓力和至少1400℃的溫度包括使所述包封的金剛石顆粒、一氧化碳和二氧化碳經(jīng)受反應(yīng)系數(shù)小于石墨氧化的平衡常數(shù)且大于金剛石氧化的平衡常數(shù)的條件，其中：所述反應(yīng)系數(shù)被定義為對(duì)于包括固態(tài)石墨、氣態(tài)一氧化碳和氣態(tài)二氧化碳的材料的質(zhì)量，石墨氧化的所述平衡常數(shù)被定義為其中所述固態(tài)石墨、所述氣態(tài)一氧化碳或所述氣態(tài)二氧化碳的質(zhì)量不發(fā)生凈變化；以及對(duì)于包括固態(tài)金剛石、氣態(tài)一氧化碳和氣態(tài)二氧化碳的材料的質(zhì)量，金剛石氧化的所述平衡常數(shù)被定義為其中所述固態(tài)金剛石、所述氣態(tài)一氧化碳或所述氣態(tài)二氧化碳的質(zhì)量不發(fā)生凈變化。
　　13.一種用于鉆地工具中的切削元件，所述切削元件包括通過一種方法形成的聚晶金剛石材料，所述方法包括：將金剛石顆粒、一氧化碳和二氧化碳包封在容器中；以及使所述包封的金剛石顆粒、一氧化碳和二氧化碳經(jīng)受至少4.5GPa的壓力和至少1400℃的溫度，以在所述金剛石顆粒之間形成晶間鍵。
　　14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的切削元件，其中，所述聚晶金剛石材料基本上不含金屬。
　　15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的切削元件，其中，所述聚晶金剛石材料展示出至少約1000GPa的模量。
　　16.一種包括聚晶金剛石材料的切削元件，所述聚晶金剛石材料包括相互鍵合的金剛石晶粒，其中，所述聚晶金剛石材料基本上不含石墨碳和金屬化合物，且其中，所述聚晶金剛石材料展示出至少約3.49g/cm3的密度和至少約1000GPa的模量。
　　17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的切削元件，其進(jìn)一步包括：固定到所述聚晶金剛石材料的基材。
　　18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的切削元件，其中，所述基材包括具有與所述聚晶金剛石材料的化學(xué)組成不同的化學(xué)組成的材料。
　　19.一種包括固定到主體上的根據(jù)權(quán)利要求16所述的切削元件的鉆地工具。
　　20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的鉆地工具，其中，所述鉆地工具包括鉆地旋轉(zhuǎn)鉆頭。