JPH02199072A - 支持された多結晶性研摩材成形体の製造 - Google Patents

支持された多結晶性研摩材成形体の製造

Info

Publication number
JPH02199072A
JPH02199072A JP1307832A JP30783289A JPH02199072A JP H02199072 A JPH02199072 A JP H02199072A JP 1307832 A JP1307832 A JP 1307832A JP 30783289 A JP30783289 A JP 30783289A JP H02199072 A JPH02199072 A JP H02199072A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compact
layer
polycrystalline
cbn
diamond
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1307832A
Other languages
English (en)
Inventor
Hyun Sam Cho
ユン・サム・チョ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JPH02199072A publication Critical patent/JPH02199072A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/06—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/25—Diamond
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/06—Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies
    • B01J3/062—Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies characterised by the composition of the materials to be processed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/148—Composition of the cutting inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/06—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
    • B24D3/10—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements for porous or cellular structure, e.g. for use with diamonds as abrasives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/583—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on boron nitride
    • C04B35/5831—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on boron nitride based on cubic boron nitrides or Wurtzitic boron nitrides, including crystal structure transformation of powder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/001—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating directly with other burned ceramic articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2203/00—Processes utilising sub- or super atmospheric pressure
    • B01J2203/06—High pressure synthesis
    • B01J2203/0605—Composition of the material to be processed
    • B01J2203/062—Diamond
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2203/00—Processes utilising sub- or super atmospheric pressure
    • B01J2203/06—High pressure synthesis
    • B01J2203/0605—Composition of the material to be processed
    • B01J2203/0645—Boronitrides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2203/00—Processes utilising sub- or super atmospheric pressure
    • B01J2203/06—High pressure synthesis
    • B01J2203/065—Composition of the material produced
    • B01J2203/0655—Diamond
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2203/00—Processes utilising sub- or super atmospheric pressure
    • B01J2203/06—High pressure synthesis
    • B01J2203/065—Composition of the material produced
    • B01J2203/066—Boronitrides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2203/00—Processes utilising sub- or super atmospheric pressure
    • B01J2203/06—High pressure synthesis
    • B01J2203/0675—Structural or physico-chemical features of the materials processed
    • B01J2203/0685—Crystal sintering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6567—Treatment time
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
    • C04B2235/786—Micrometer sized grains, i.e. from 1 to 100 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/36—Non-oxidic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/36—Non-oxidic
    • C04B2237/361—Boron nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/36—Non-oxidic
    • C04B2237/363—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/38—Fiber or whisker reinforced
    • C04B2237/385—Carbon or carbon composite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40—Metallic
    • C04B2237/405—Iron metal group, e.g. Co or Ni
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40—Metallic
    • C04B2237/408—Noble metals, e.g. palladium, platina or silver
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/52—Pre-treatment of the joining surfaces, e.g. cleaning, machining
    • C04B2237/525—Pre-treatment of the joining surfaces, e.g. cleaning, machining by heating

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、支持された多結晶性のダイヤモンドまたは立
方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）の成形体の製造に関し、特に
そのような成形体を耐熱性の多結晶ダイヤモンドまたは
ＣＢＮ成形体を利用して製造することに関する。
多結晶ダイヤモンドや多結晶ＣＢＮの（圧縮）成形体に
よって代表される多結晶性の研摩材粒子（砥粒）の成形
体は超砥粒業界で周知である。このような成形体は、多
結晶ダイヤモンド成形体に関してはたとえば米国特許第
３．７４５，６２３号および第３，６０８，８１８号に
、また多結晶ＣＢＮ成形体に関してはたとえば米国特許
第３゜７６７．３７１号および第３，７４３．４８９号
に記載されている。支持された多結晶性の成形体とは、
金属炭化物超硬合金などのような補強材または基材に結
合された成形体のことである。支持ワイヤダイ成形体と
いわれるひとつの形態では、多結晶ダイヤモンドまたは
ＣＢＮのコアが、たとえば超硬合金またはステンレス鋼
の環体または支持体によって彼覆されている。
そのような多結晶性成形体は多くの用途分野で技術に大
いに貢献しているが、高温たとえば約７００℃以上にお
ける熱劣化のために、特に金属マトリックス結合用途に
おいてはその有用性が限られている。このような多結晶
成形体の耐熱性（熱安定性）は、約３％未満の非ダイヤ
モンド相を含をする耐熱性で多孔質の自己結合したダイ
ヤモンドやＣＢＮの成形体（以後「多孔質成形体」と称
する）の出現によって改善された。この種の成形体は米
国特許第４．２２４，３８０号および第４゜２８８．２
４８号の主題である。
本発明の目的に対しては、いわゆる「直接変換」ＣＢＮ
成形体は耐熱性であると考えられる。直接変換ＣＢＮ成
形体は、米国特許第４，１８８．１９４号に開示されて
おり、触媒的に活性な物質が実際上存在しない状態で、
選択的に配向した熱分解六方晶窒化ホウ素から作成され
る。また、本発明の目的に対しては、「再焼結された」
多結晶ＣＢＮ成形体も耐熱性である。再焼結された多結
晶ＣＢＮ成形体は、米国特許第４，６７３，４１４号に
おいて教示されており、適切な高圧／高温（ＨＰ／ＨＴ
）条件下で、触媒を含まずホウ素に富んだ多結晶性の立
方晶窒化ホウ素粒子を再焼結することによって作成され
る。
欧州特許公告第１１６，４０３号には、成形体全体の８
０〜９０容量％のごで存在するダイヤモンド粒子の環体
と、全体の１０〜２０容量％の量で存在する第二の相と
からなる耐熱性のダイヤモンド成形体が記載されており
、このダイヤモンド粒子の環体は実質的にダイヤモンド
−ダイヤモンド結合を含んでいて干渉性の骨格塊を形成
しており、第二の相はニッケルとケイ素を含有しており
、そのニッケルはニッケルおよび／またはケイ化ニッケ
ルの形態であり、ケイ素はケイ素、炭化ケイ素および／
またはケイ化ニッケルの形態である。
英国特許出願第８５０１１１２９５号には、成形体の８
０〜９０容量％の量で存在するダイヤモンド粒子の環体
と成形体の１０〜２０容量％の皿で存在する第二の相と
からなる耐熱性のダイヤモンド成形体が記載されている
。このダイヤモンド粒子の環体は実質的にダイヤモンド
−ダイヤモンド結合を含有していて干渉性の骨格塊を形
成しており、第二の層は本質的にケイ素から構成されて
おり、このケイ素はケイ素および／または炭化ケイ素の
形態である。
ダイヤモンドは、合成であれ天然であれ、濡らすのが極
めて難しく、そのため、ダイヤモンドを各種の基体に結
合するのは困難である。耐熱性の成形体、特に多孔質成
形体は本質的にダイヤモンドまたはＣＢＮだけで成り立
っている（すなわち、実質的に金属を含まない）ので、
たとえば超硬合金支持体７体に接合するのは難しい。鑞
付用合金を利用して耐熱性の成形体を炭化物支持体に接
合することが、たとえば英国特許第２，１６３，１４４
号および１９８８年２　Ｊｌ　２２０に出願され、本出
願と同じ譲受人に譲渡されている米国特許出願第０７／
１５８，５７５号で提案されている。一方、１９８６年
１月１４０に出願され、本出願と同じ譲受人に譲渡され
ている米国特許出願第０６／８１８．８５０号では、焼
結した多結晶性のダイヤモンドまたはＣＢＮの成形体と
超硬合金支持体などのように塑性変形可能な支持体とを
別々に形成することが提案されている。この予備焼結し
た成形体と支持体とをかみ合わせて、支持体表面を塑性
弯形させてその面を成形体の表面に結合させるのに充分
な高温・高圧条件で処理する。このプロセスは耐熱性の
成形体を超硬合金支持体に結合させるのに特に適してお
り、かみ合うそれぞれの表面の間に界面バインダー（結
合剤）を使用してもよい。そのような界面バインダーは
、この接合プロセスにかけられる多結晶性の耐熱性成形
体に対する触媒／焼結助剤となり得る。
発明の概説 本発明は、一般に、支持された多結晶性のダイヤモンド
またはＣＢＮの成形体の製造方法に係る。
このようなプロセスは耐熱性で多結晶性のダイヤモンド
またはＣＢＮの成形体の製造に特に適している。このプ
ロセスでは、あるひとつの表面を存する焼結された多結
晶ダイヤモンドまたはＣＢＮ成形体を形成し、これとは
別個に、あるひとつの支持表面を有する超硬合金支持体
を形成する。この成形体と支持体を次にそれぞれの表面
で合わせるが、その際、これらの表面の間に約３０〜５
０θμｍの最大寸法を宵するダイヤモンドまたはＣＢＨ
の結晶の層を挟む。また、ダイヤモンドまたはＣＢＮ触
媒／焼結助剤物質源をダイヤモンドまたはＣＢＮ結晶の
層と共同させる。次に、合わせた成形体と支持体を、前
記ダイヤモンドまたはＣＢＮの結晶を多結晶性のダイヤ
モンドまたはＣＢＮの成形体に変換すると共に少なくと
も２個の多結晶層からなる支持された多結晶性成形体（
すなわち、二層成形体）を生成するのに適した時間ＨＰ
／ＨＴ条件にさらす。このプロセスには、耐熱性の成形
体を使用するのが好ましい。本発明の目的に対して、多
結晶ダイヤモンドの成形体は、この成形体の構造上意味
のある程度の劣化が起こることなく真空中で約１２００
℃の温度に耐えることができることによって「耐熱性で
ある」といわれる。そのような多結晶ダイヤモンド成形
体は、少なくとも７０容量％の量で存在するダイヤモン
ド粒子の多結晶性の塊からなる。
本発明のもうひとつの一面は支持された多結晶性のダイ
ヤモンドまたはＣＢＮ成形体に関し、この成形体は、最
大寸法が約３０〜５００ミクロンであるダイヤモンドま
たはＣＢＮの結晶から誘導されている研摩材結晶粒の中
間多結晶塊体を介して超硬合金支持体に接合された多結
晶性のダイヤモンドまたはＣＢＮの成形体からなる。支
持される多結晶性のダイヤモンドまたはＣＢＮの成形体
は通常の成形体または耐熱性の成形体とすることができ
、多孔質成形体、再焼結ＣＢＮ成形体または直接変換Ｃ
ＢＮ成形体とするのが好ましい。
本発明の利点のひとつは、支持された耐熱性成形体を製
造できることである。別の利点は、不良な成形体を、最
終の支持された状態ではなく予備成形状態で廃棄できる
ことである。さらに別の利点は、比較的大きい粒の多結
晶性成形体を始めとして、極めて粒の細かいダイヤモン
ドまたはＣＢＮの結晶から作成された支持多結晶性成形
体を製造できることである。これらの利点とその他の利
点は、本明細書中に含まれている開示内容から、当業者
にはすぐに明らかとなるであろう。
発明の詳細な説明 炭化物支持体と焼結された多結晶成形体との間に挟まれ
、製造プロセス中に多結晶層に変換される中間のダイヤ
モンドまたはＣＢＮの粒子層の寸法は比較的厚（するこ
とができ、その厚みを決定する要因は、ＨＰ／ＨＴセル
の設計、および中間多結晶層を形成するための触媒／焼
結助剤が全体に効力を及ぼすことができるかどうかとい
うことだけである。より実際的な点からは、特に商業的
には、この中間層または遷移層は最小の厚みである。従
来の多結晶成形体は比較的容易に炭化物支持体と接合す
ることができるのであるから、本発明によって付加され
る有意性は、耐熱性の成形体を緊密な良好にかみ合う接
合によって支持することができる能力である。この点、
耐熱性成形体、特に多孔質成形体は、これらを各種の用
途において特に有用なものとする熱的特性をもっている
。
金属触媒／焼結助剤の第二の相を含ａしており比較的厚
い中間多結晶層は、耐熱性成形体が克服しようとしてい
た熱的制限をもった標準的な成形体の様相を早する。し
たがって、耐熱性の成形体を使用することの利点を最大
限に生かすために、中間多結晶層の厚みは最小とするの
が望ましい。しかし、そのような最小の厚みは良好な接
合が望ましいことを考えて調節すべきである。そこで、
中間結晶層の最小厚みは、その結晶の最大の寸法程度の
厚みをａする単結晶または弔−の結晶層に関して、すな
わち約３０〜５００μｍ（またはミクロン）と考えるこ
とができる。最大の接合を得るには、このような中間結
晶層は支持基体の界面に沿って連続であるべきである。
この中間結晶層は、炭化物支持体と耐熱性成形体との間
の遷移部分となる。この中間多結晶層を形成する際の補
助となる金属／焼結助剤物質は、耐熱性の成形体中に実
質的に浸透することはないが、恐らくは中間多結晶層と
支持される成形体との間の接合を達成するのを助ける。
このプロセスで明らかに重要なものは、製造中に維持さ
れる操作温度と操作圧力である。この温度と圧力は結晶
をそれらに対応する多結晶層に変換するのに適したもの
でなければならない。すなわち、温度／圧力相図のダイ
ヤモンド安定領域またはＣＢＮ安定領域の内部のＨＰ／
ＨＴ条件を維持する必要がある。条件の使用を調節する
ということは、焼結された多結晶成形体が製造条件下に
供されているという事実である。その際の条件は、支持
される耐熱性またはその他の多結晶性研摩材成形体が製
造プロセスによって損傷を受けることがないようにすべ
きである。もちろん、操作の条件は、ダイヤモンドの黒
鉛化と立方晶窒化ホウ素のその六方晶その他の形態への
再変換とを実質的に妨げる。広くいうと、ダイヤモンド
については、温度範囲は約１０００〜約２０００℃の範
囲であり、圧力は４０キロバ一ル以上（たとえば４０〜
８０キロバール）である。ＣＢＮについては、類似の温
度と圧力が適用される。このような安定な領域内で、多
結晶成形体はすでに焼結されているので温度と圧力の条
件は上記範囲の下限が典型的である。このようにして、
本発明のプロセスは適当な時間実施されるが、この時間
は通常延長されることがない。
好ましくは、多結晶ダイヤモンド成形体の場合には、温
度を約１．０００〜１．５００℃として約４０〜６０キ
ロバールの圧力を使用できる。同じ条件は一般にＣＢＮ
成形体にも当はまる。特に比較的薄い中間研摩材粒子層
の場合、必要とされる加工バラメーターはそんなに苛酷
ではないので、標準的な多結晶成形体の製造の際より低
めの温度と圧力を使用することができる。また、現場プ
ロセスで必要とされる条件より要求のゆるい条件下で操
作することにより、現存する高圧装置の使用可能寿命を
伸ばすことが可能であろう。
本発明に従って支持できる多結晶ダイヤモンド成形体は
業界でよく知られており、そのような多結晶ダイヤモン
ドの製造方法は、たとえば米国特許節３，１４１，７４
６号や上記で引用したその他の特許に詳細に記載されて
いる。簡単にいうと、ダイヤモンドの結晶または粒子を
触媒または溶媒源に隣接して配置してから、これらのダ
イヤモンド結晶を互いに接合または焼結するのに充分な
時間高温高圧条件にさらす。研摩材椀体および触媒の相
対形状は変化することができるが、通常研摩材塊は円筒
形であり、触媒はそのダイヤモンド環の頂部またはＦ側
に置かれたディスク、またはｅｆ摩材結晶の円筒を包囲
する環体であろう。触媒または溶媒は一般にコバルト、
ニッケルｆたは鉄であり、コバルトが好ましい。また、
触媒は、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、白金、ク
ロム、マンガン、タンタル、オスミウムまたはイリジウ
ムなども含めたあらゆる公知の触媒の中から選択するこ
とができる。以上の金属、特に好ましい金属の混合物や
合金（たとえば低融合金）を使用することもでき、場合
によっては好ましいこともある。この触媒は、研摩材結
晶に隣接して配置される別個の塊に加えて、あるいはこ
のような別個の塊の代わりに、研摩材結晶と混和しても
よい。
立方晶窒化ホウ素は多結晶ダイヤモンド成形体について
記載したのとほとんど同様にして製造される。しかしな
がら、ＣＢＮ成形体の場合、ＣＢＮ結晶塊中に進入する
金属はＣＢＮ再結晶化用の触媒または溶媒であってもよ
いし、そうでなくてもよい。ＣＢＮのＨＰ／ＨＴ焼結プ
ロセスは、ＣＢＮ安定領域内で行なわれる。この領域は
、ＣＢＮが熱力学的に安定である温度・圧力条件の範囲
内である。ＣＢＮ成形体を作成する方法は米国特許節３
．２３３，９８８号、第３，７４３．４８９号および第
３．７６７．３７１号に見ることができる。
多孔質多結晶ダイヤモンド成形体に関しては、その詳細
を開示している米国特許節４，２２４゜３８０号および
第４，２８８，２４８号をふたたび参照されたい。多孔
質多結晶ダイヤモンド成形体はダイヤモンド粒子を含ん
でおり、これらの粒子はこの成形体の約７０〜９５容量
％を占めている。焼結助剤物質の金属相は成形体全体に
渡ってほぼ均一に存在しており、少量で、通常はこの成
形体の約０．０５〜約３容口％の範囲である。相互に連
絡している空隙は成形体全体に渡って分散しており、ダ
イヤモンド粒子と金属相とで規定される。このような空
隙は通常成形体の約５〜３０容量％である。この多孔質
成形体は、通常はそのサイズが約１〜１０００ミクロン
の範囲である自己結合したダイヤモンド粒子から構成さ
れる。業界で報告されているような、多孔質多結晶ダイ
ヤモンド成形体の空隙構造がほとんどケイ素またはケイ
素／ニッケルで置換されている他の２種の耐熱性多結晶
成形体は、」二で引用した文献に記載されている。
米国特許節４，６７３，４１４号に開示されている再焼
結された多結晶ＣＢＮ成形体は、触媒をほとんど含まず
ホウ素に富んだ多結晶立方晶窒化ホウ素粒子をＨＰ／Ｈ
Ｔ装置内で焼結することによって作成される。これらの
粒子を、これらを再焼結するのに適した温度と圧力で処
理する。この温度はＣＢＮの再変換温度より低い。その
圧力は通常約４５キロバールを越えており、温度は少な
くとも約１５００℃以上でＣＢＨの再変換温度具ドの範
囲である。米国特許節４．１８８，１９４号に開示され
ている直接変換ＣＢＮ成形体は、選択的に配向された熱
分解六方晶窒化ホウ素を反応セル内に入れることによっ
て作成される。この窒化ホウ素は触媒として活性な物質
をほとんど含まない。これに、窒化ホウ素の相図の立方
晶窒化ホウ素が安定な領域内で、少なくとも１８００℃
の温度テ約５０〜１００キロバールの圧力をかける。
超硬合金支持体は、焼結された炭化タングステン、炭化
チタン、炭化タングステン−モリブデン、および炭化タ
ンタルより成る群の中から選択された物質からなるのが
有利である。これらの物質で、炭化物の金属結合材料は
コバルト、ニッケル、鉄、およびこれらの混合物、安定
な窒化物またはホウ化物を形成する金属元素、ならびに
安定な窒化物またはホウ化物を形成する金属合金より成
る群の中から選択されている。コバルトは業界でより抜
きの結合材料であり、コバルト−焼結タングステン炭化
物合金支持体が使用されている。
第１〜５図に示した反応セル構造に関して、エンクロー
ジャ１０は、モリブデン、タンタル、チタン、タングス
テン、ジルコニウムなどのような耐火金属からなる。同
様に、シールドディスク１２と１４も通常通り耐火金属
からなる。第１図と第２図は線引きグイ構造を示してい
る。ここで、多結晶コア１６は炭化物環体１８によって
支持されることになる。支持体１８とコア１６との間の
環状空間内には、最大寸法が約３０〜５００μｍである
比較的大きいダイヤモンドまたばＣＢＮの結晶からなる
層２０が挟まれている。第１図に示した構造では、層２
０のための触媒／焼結助剤が超硬合金の金属環体１８内
に含まれているが、触媒／焼結助剤物質は必要もしくは
所望に応じまたは便宜１−通常のように１１１２０の中
に混合してもよい。第２図では触媒／焼結助剤層２２が
層２０を通して軸方向に拡散できるように配置されてい
るが、このような軸方向の拡散プロセスは米国特許’Ａ
４，５３４，９３４号に開示されている。このような軸
方向の拡散プロセスにより、触媒／焼結助剤物質の環体
１８から半径方向への拡散も可能になる。ディスク２２
が環体１８内に含まれているいかなる触媒よりも低い融
点を有する触媒合金から形成されている場合には、１９
８５年２月４目に出願され本出願と同じ論受入に５渡さ
れている米国特許出願第６９７，６６９号に開示されて
いるように選択的な方向への浸透すなわち拡散が起こる
。
第３〜５図は、成形体と支持体の直円柱構造を示してい
る。第３図では、円筒状の炭化物支持体２４は、焼結さ
れた多結晶性の円筒状成形体２６を支持するためのシー
ルドカップ１０の内部に配置されている。その間には、
ダイヤモンドまたはＣＢＮの結晶からなる層２８が挟ま
れている。触媒／焼結助剤物質は常法通り支持体２４か
ら供給される。第４図では、ディスク３０が層２８と支
持体２４との間に挟まれている。ディスク３０は結晶層
２８中へ浸透または拡散する触媒／焼結助剤物質を含ん
でいる。第５図では、触媒／焼結助剤ディスク３２を用
いることによって、やはり米国特許出願第６９７，６６
９号の指向性触媒合金プロセスが使用されている。本発
明の製造プロセスの実施に関して別のいろいろな構造も
考えられることが理解されよう。
以下の実施例で本発明の実施方法を示すが、限定的なも
のではない。本明細書中では特に断わらない限り単位は
すべてメートル系である。また、引用した文献はすべて
援用によって本明細書中に含まれていることを明記して
おく。
実施例 耐熱性の円筒状ダイヤモンド成形体（外径０゜２０５イ
ンチ、厚み０．１３８インチ）を、ＷＣ環体（外径０．
５６２インチ、環体直径０．２７０インチ、高さ０．３
５０インチ）の内部に入れ、ダイヤモンドの粗い結晶（
２３０／２７０メツシュ１．００２１／、００２５イン
チ）を成形体コアの回りに充填した。一端にＭｏ　（０
，００４インチ）／Ｃｏ　（０，０１６インチ）の層を
有しエンクロージャがＺｒである第２図に示したのと同
様なセル構造を使用した。
このセルに、１０分間約１３７０℃で５５キロバールと
推定される従来の加工処理を施した。回収した成形体を
Ｘ線ラジオグラフィーと顕微鏡によって検査した。損傷
を受けた領域も不完全に接合した領域も見られなかった
。また、コバルトが耐熱性のダイヤモンドコア内に拡散
した様子もなかった。この製品のサンプルを取り、アル
ゴン雰囲気中で１０分間８７０℃に加熱したところ、コ
アまたはＷＣ／ダイヤモンド界面に熱ｔｉ傷（クラック
、点食または軟点）はまったく観察されなかった。
直接変換ＣＢＮコアとｔ■いダイヤモンド層（２３０／
２７０メツシユ）に対して同じ接合手順を使用した。上
記と同様に、Ｘ線ラジオグラフィーと顕微鏡で検査した
ところ、損傷領域や欠陥領域は見られなかった。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第５図は、本発明の新規な支持された多結晶性
成形体を製造するための異なる５つの反応セルまたはア
センブリ構造の断面立面図である。 これらの図は、本発明の支持された多結晶性成形体の直
円柱構造と環状線引きダイ構造を示していＦ順−３ ７Ｔ４ ｈ右−り

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）支持された多結晶ダイヤモンドまたは多結晶ＣＢ
    Ｎの二層成形体の製造方法であって、（ａ）ひとつの面
    を有する焼結された多結晶ダイヤモンドまたは多結晶Ｃ
    ＢＮの成形体を形成し、（ｂ）別に、ひとつの支持面を
    有する超硬合金支持体を形成し、 （ｃ）約３０〜５００μｍの最大寸法を有するダイヤモ
    ンド結晶またはＣＢＮ結晶の層を前記面の間に挟んで、
    前記成形体と前記支持体をそれぞれの面で組合わせ、 （ｄ）前記結晶層と共同する触媒／焼結助剤物質源を付
    与し、 （ｅ）前記の組合わせた成形体と支持体とを、前記ダイ
    ヤモンドまたはＣＢＮの結晶を多結晶性のダイヤモンド
    またはＣＢＮの層に変換すると共に少なくとも２つの多
    結晶層からなる支持された多結晶性二層成形体を得るの
    に適した時間ＨＰ／ＨＴ条件に供する ことからなる前記製造方法。
  2. （２）前記ひとつの面を有する焼結された成形体が耐熱
    性の成形体からなる、請求項１記載の方法。
  3. （３）前記触媒／焼結助剤物質が、コバルト、ニッケル
    、鉄、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、白金、クロ
    ム、マンガン、タンタル、オスミウム、イリジウム、こ
    れらの合金、およびこれらの混合物より成る群の中から
    選択される、請求項１記載の方法。
  4. （４）前記面の間に挟まれる前記層がダイヤモンド結晶
    からなる、請求項１記載の方法。
  5. （５）前記超合金支持体が焼結された炭化タングステン
    、炭化チタン、炭化タングステン−モリブデンおよび炭
    化タンタルより成る群の中から選択され、これら炭化物
    用の金属結合材料がコバルト、ニッケル、鉄、およびこ
    れらの混合物、安定な窒化物またはホウ化物を形成する
    金属元素、ならびに安定な窒化物またはホウ化物を形成
    する金属合金より成る群の中から選択される、請求項１
    記載の方法。
  6. （６）前記ＨＰ／ＨＴ条件が、約１０００〜２０００℃
    の範囲の温度および４０キロバールを越える圧力からな
    る、請求項１記載の方法。
  7. （７）前記触媒／焼結助剤物質源が前記結晶の層と混和
    される、請求項１記載の方法。
  8. （８）前記触媒／焼結助剤物質源が前記結晶の層に隣接
    して配置される、請求項１記載の方法。
  9. （９）前記ひとつの面を有する成形体が直接変換ＣＢＮ
    成形体からなる、請求項１記載の方法。
  10. （１０）前記ひとつの面を有する成形体が耐熱性成形体
    または直接変換ＣＢＮ成形体であり、前記触媒／焼結助
    剤物質がコバルト、ニッケルおよび鉄より成る群の中か
    ら選択され、前記超合金支持体が焼結された炭化タング
    ステン、炭化チタン、炭化タングステン−モリブデンお
    よび炭化タンタルより成る群の中から選択され、ただし
    金属結合材がコバルトからなり、前記ＨＰ／ＨＴ条件が
    約１０００〜１５００℃の範囲の温度および約４０〜６
    ０キロバールの圧力からなる、請求項１記載の方法。
  11. （１１）前記超合金支持体が環状の超合金支持体からな
    り、前記ひとつの面を有する焼結された多結晶性のダイ
    ヤモンドまたはＣＢＮの成形体が前記支持体内に配置さ
    れる、請求項１記載の方法。
  12. （１２）前記超合金支持体が円筒状であり、前記ひとつ
    の面を有する焼結された多結晶性のダイヤモンドまたは
    ＣＢＮの成形体が円筒状である、請求項１記載の方法。
  13. （１３）第一のダイヤモンドまたはＣＢＮ多結晶層に接
    合された焼結炭化物超合金支持体からなる支持された多
    結晶ダイヤモンドまたは多結晶ＣＢＮの二層成形体であ
    って、前記第一の層が第二の焼結された多結晶ダイヤモ
    ンドまたは多結晶ＣＢＮの成形体層に接合されており、
    前記第二の成形体層は、前記第一の層を形成する前、か
    つ前記第一の層をＨＰ／ＨＴ条件下で前記炭化物支持体
    および前記第二の成形体層に接合する前にあらかじめ形
    成されたものであることを特徴とする、前記二層成形体
    。
  14. （１４）前記あらかじめ形成された第二の成形体層が耐
    熱性の多結晶ダイヤモンドまたは多結晶ＣＢＮの成形体
    からなる、請求項１３記載の二層成形体。
  15. （１５）前記第一の多結晶層が多結晶ダイヤモンド層か
    らなる、請求項１３記載の二層成形体。
  16. （１６）前記第一の層が、コバルト、ニッケルおよび鉄
    より成る群の中から選択された触媒／焼結助剤物質の存
    在下で形成されたものである、請求項１３記載の二層成
    形体。
  17. （１７）前記超合金支持体が焼結された炭化タングステ
    ン、炭化チタン、炭化タングステン−モリブデンおよび
    炭化タンタルより成る群の中から選択され、ただし、金
    属結合材料がコバルト、ニッケル、鉄およびこれらの混
    合物より成る群の中から選択される、請求項１３記載の
    二層成形体。
  18. （１８）前記超合金支持体が、前記多結晶層の双方が中
    に配置されている超合金環体からなる、請求項１３記載
    の二層成形体。
  19. （１９）前記超合金支持体が円筒状の超合金支持体から
    なり、前記２つの多結晶層が各々円筒状の層からなる、
    請求項１３記載の二層成形体。
  20. （２０）前記ひとつの面を有する成形体が耐熱性成形体
    または直接変換ＣＢＮ成形体であり、前記触媒／焼結助
    剤物質がコバルト、ニッケルおよび鉄より成る群の中か
    ら選択され、前記超合金支持体が焼結された炭化タング
    ステン、炭化チタン、炭化タングステン−モリブデンお
    よび炭化タンタルより成る群の中から選択され、ただし
    金属結合材がコバルトからなり、前記ＨＰ／ＨＴ条件が
    約１０００〜１５００℃の範囲の温度および約４０〜６
    ０キロバールの圧力からなる、請求項１３記載の二層成
    形体。
JP1307832A 1988-11-30 1989-11-29 支持された多結晶性研摩材成形体の製造 Pending JPH02199072A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/277,874 US4944772A (en) 1988-11-30 1988-11-30 Fabrication of supported polycrystalline abrasive compacts
US277,874 1988-11-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02199072A true JPH02199072A (ja) 1990-08-07

Family

ID=23062735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1307832A Pending JPH02199072A (ja) 1988-11-30 1989-11-29 支持された多結晶性研摩材成形体の製造

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4944772A (ja)
EP (1) EP0371251A3 (ja)
JP (1) JPH02199072A (ja)
KR (1) KR900007724A (ja)
ZA (1) ZA895272B (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007153666A (ja) * 2005-12-05 2007-06-21 Sumitomo Electric Hardmetal Corp ダイヤモンド焼結体
US7985470B2 (en) 2007-02-02 2011-07-26 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Diamond sintered compact
JP2011525143A (ja) * 2008-06-04 2011-09-15 エレメント シックス （プロダクション）（プロプライエタリィ） リミテッド Ｐｃｄ成形体の製造方法
JP2013517384A (ja) * 2010-01-20 2013-05-16 エレメント シックス アブレイシヴズ ソシエテ アノニム 超硬体、ツール、およびそれらを作製する方法
CN104057094A (zh) * 2013-03-22 2014-09-24 三菱综合材料株式会社 多层梯度功能性金刚石复合烧结体

Families Citing this family (97)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5009673A (en) * 1988-11-30 1991-04-23 The General Electric Company Method for making polycrystalline sandwich compacts
IE902878A1 (en) * 1989-09-14 1991-03-27 De Beers Ind Diamond Composite abrasive compacts
AU644213B2 (en) * 1990-09-26 1993-12-02 De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Limited Composite diamond abrasive compact
EP0520403B1 (en) * 1991-06-25 1995-09-27 Sumitomo Electric Industries, Ltd Hard sintered compact for tools
US5194071A (en) * 1991-07-25 1993-03-16 General Electric Company Inc. Cubic boron nitride abrasive and process for preparing same
US6338754B1 (en) 2000-05-31 2002-01-15 Us Synthetic Corporation Synthetic gasket material
EP1190791B1 (en) 2000-09-20 2010-06-23 Camco International (UK) Limited Polycrystalline diamond cutters with working surfaces having varied wear resistance while maintaining impact strength
US6592985B2 (en) 2000-09-20 2003-07-15 Camco International (Uk) Limited Polycrystalline diamond partially depleted of catalyzing material
DE60140617D1 (de) 2000-09-20 2010-01-07 Camco Int Uk Ltd Polykristalliner diamant mit einer an katalysatormaterial abgereicherten oberfläche
US6749931B1 (en) * 2000-11-01 2004-06-15 P1 Diamond, Inc. Diamond foam material and method for forming same
US6815052B2 (en) 2000-12-01 2004-11-09 P1 Diamond, Inc. Filled diamond foam material and method for forming same
US6616725B2 (en) * 2001-08-21 2003-09-09 Hyun Sam Cho Self-grown monopoly compact grit
US20040047039A1 (en) * 2002-06-17 2004-03-11 Jian Wang Wide angle optical device and method for making same
US7429152B2 (en) * 2003-06-17 2008-09-30 Kennametal Inc. Uncoated cutting tool using brazed-in superhard blank
US7592077B2 (en) * 2003-06-17 2009-09-22 Kennametal Inc. Coated cutting tool with brazed-in superhard blank
GB2408735B (en) * 2003-12-05 2009-01-28 Smith International Thermally-stable polycrystalline diamond materials and compacts
US7368079B2 (en) * 2003-12-09 2008-05-06 Smith International, Inc. Method for forming ultra hard sintered compacts using metallic peripheral structures in the sintering cell
US7647993B2 (en) * 2004-05-06 2010-01-19 Smith International, Inc. Thermally stable diamond bonded materials and compacts
US7608333B2 (en) * 2004-09-21 2009-10-27 Smith International, Inc. Thermally stable diamond polycrystalline diamond constructions
US7754333B2 (en) * 2004-09-21 2010-07-13 Smith International, Inc. Thermally stable diamond polycrystalline diamond constructions
US7681669B2 (en) 2005-01-17 2010-03-23 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond insert, drill bit including same, and method of operation
US7350601B2 (en) * 2005-01-25 2008-04-01 Smith International, Inc. Cutting elements formed from ultra hard materials having an enhanced construction
US8197936B2 (en) * 2005-01-27 2012-06-12 Smith International, Inc. Cutting structures
GB2429471B (en) 2005-02-08 2009-07-01 Smith International Thermally stable polycrystalline diamond cutting elements and bits incorporating the same
US7377341B2 (en) * 2005-05-26 2008-05-27 Smith International, Inc. Thermally stable ultra-hard material compact construction
US7493973B2 (en) * 2005-05-26 2009-02-24 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond materials having improved abrasion resistance, thermal stability and impact resistance
US8789627B1 (en) 2005-07-17 2014-07-29 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond cutter with improved abrasion and impact resistance and method of making the same
US8020643B2 (en) * 2005-09-13 2011-09-20 Smith International, Inc. Ultra-hard constructions with enhanced second phase
US7726421B2 (en) 2005-10-12 2010-06-01 Smith International, Inc. Diamond-bonded bodies and compacts with improved thermal stability and mechanical strength
US7506698B2 (en) * 2006-01-30 2009-03-24 Smith International, Inc. Cutting elements and bits incorporating the same
US7628234B2 (en) 2006-02-09 2009-12-08 Smith International, Inc. Thermally stable ultra-hard polycrystalline materials and compacts
US8066087B2 (en) 2006-05-09 2011-11-29 Smith International, Inc. Thermally stable ultra-hard material compact constructions
US9051795B2 (en) 2006-08-11 2015-06-09 Schlumberger Technology Corporation Downhole drill bit
US9145742B2 (en) 2006-08-11 2015-09-29 Schlumberger Technology Corporation Pointed working ends on a drill bit
US7637574B2 (en) 2006-08-11 2009-12-29 Hall David R Pick assembly
US8567532B2 (en) 2006-08-11 2013-10-29 Schlumberger Technology Corporation Cutting element attached to downhole fixed bladed bit at a positive rake angle
US8590644B2 (en) 2006-08-11 2013-11-26 Schlumberger Technology Corporation Downhole drill bit
US8714285B2 (en) 2006-08-11 2014-05-06 Schlumberger Technology Corporation Method for drilling with a fixed bladed bit
US8215420B2 (en) 2006-08-11 2012-07-10 Schlumberger Technology Corporation Thermally stable pointed diamond with increased impact resistance
US7669674B2 (en) 2006-08-11 2010-03-02 Hall David R Degradation assembly
US8622155B2 (en) 2006-08-11 2014-01-07 Schlumberger Technology Corporation Pointed diamond working ends on a shear bit
US9097074B2 (en) * 2006-09-21 2015-08-04 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond composites
US8236074B1 (en) 2006-10-10 2012-08-07 Us Synthetic Corporation Superabrasive elements, methods of manufacturing, and drill bits including same
US9017438B1 (en) 2006-10-10 2015-04-28 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond compact including a polycrystalline diamond table with a thermally-stable region having at least one low-carbon-solubility material and applications therefor
US9068410B2 (en) * 2006-10-26 2015-06-30 Schlumberger Technology Corporation Dense diamond body
US8960337B2 (en) 2006-10-26 2015-02-24 Schlumberger Technology Corporation High impact resistant tool with an apex width between a first and second transitions
US8080074B2 (en) 2006-11-20 2011-12-20 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond compacts, and related methods and applications
US8034136B2 (en) 2006-11-20 2011-10-11 Us Synthetic Corporation Methods of fabricating superabrasive articles
US8821604B2 (en) * 2006-11-20 2014-09-02 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond compact and method of making same
CA2619547C (en) 2007-02-06 2016-05-17 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond constructions having improved thermal stability
US7942219B2 (en) 2007-03-21 2011-05-17 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond constructions having improved thermal stability
US9051794B2 (en) * 2007-04-12 2015-06-09 Schlumberger Technology Corporation High impact shearing element
US8499861B2 (en) 2007-09-18 2013-08-06 Smith International, Inc. Ultra-hard composite constructions comprising high-density diamond surface
US8627904B2 (en) * 2007-10-04 2014-01-14 Smith International, Inc. Thermally stable polycrystalline diamond material with gradient structure
US7980334B2 (en) * 2007-10-04 2011-07-19 Smith International, Inc. Diamond-bonded constructions with improved thermal and mechanical properties
US9297211B2 (en) 2007-12-17 2016-03-29 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond construction with controlled gradient metal content
US8999025B1 (en) 2008-03-03 2015-04-07 Us Synthetic Corporation Methods of fabricating a polycrystalline diamond body with a sintering aid/infiltrant at least saturated with non-diamond carbon and resultant products such as compacts
PL2262600T3 (pl) * 2008-04-08 2014-07-31 Element Six Ltd Wkładka skrawająca
US8540037B2 (en) 2008-04-30 2013-09-24 Schlumberger Technology Corporation Layered polycrystalline diamond
WO2010009416A2 (en) * 2008-07-17 2010-01-21 Smith International, Inc. Methods of forming polycrystalline diamond cutters
WO2010009430A2 (en) * 2008-07-17 2010-01-21 Smith International, Inc. Methods of forming thermally stable polycrystalline diamond cutters
US8083012B2 (en) 2008-10-03 2011-12-27 Smith International, Inc. Diamond bonded construction with thermally stable region
GB0903822D0 (en) 2009-03-06 2009-04-22 Element Six Ltd Polycrystalline diamond body
US20100242375A1 (en) * 2009-03-30 2010-09-30 Hall David R Double Sintered Thermally Stable Polycrystalline Diamond Cutting Elements
US7972395B1 (en) 2009-04-06 2011-07-05 Us Synthetic Corporation Superabrasive articles and methods for removing interstitial materials from superabrasive materials
US8951317B1 (en) 2009-04-27 2015-02-10 Us Synthetic Corporation Superabrasive elements including ceramic coatings and methods of leaching catalysts from superabrasive elements
US8701799B2 (en) 2009-04-29 2014-04-22 Schlumberger Technology Corporation Drill bit cutter pocket restitution
CN102414394B (zh) 2009-05-06 2015-11-25 史密斯国际有限公司 具有再加工的热稳定多晶金刚石切割层的切割元件，结合有其的钻头，及其制造方法
GB2481957B (en) 2009-05-06 2014-10-15 Smith International Methods of making and attaching tsp material for forming cutting elements, cutting elements having such tsp material and bits incorporating such cutting
CA2765710A1 (en) 2009-06-18 2010-12-23 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond cutting elements with engineered porosity and method for manufacturing such cutting elements
US9352447B2 (en) * 2009-09-08 2016-05-31 Us Synthetic Corporation Superabrasive elements and methods for processing and manufacturing the same using protective layers
GB2511227B (en) * 2010-02-09 2014-10-01 Smith International Composite cutter substrate to mitigate residual stress
US9205531B2 (en) 2011-09-16 2015-12-08 Baker Hughes Incorporated Methods of fabricating polycrystalline diamond, and cutting elements and earth-boring tools comprising polycrystalline diamond
SA111320374B1 (ar) 2010-04-14 2015-08-10 بيكر هوغيس انكوبوريتد طريقة تشكيل الماسة متعدد البلورات من الماس المستخرج بحجم النانو
US10005672B2 (en) 2010-04-14 2018-06-26 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Method of forming particles comprising carbon and articles therefrom
EP2603661A4 (en) 2010-08-13 2016-09-28 Baker Hughes Inc CUTTING ELEMENTS CONTAINING NANOPARTICLES IN AT LEAST ONE OF THEIR PARTIES, DRILLING COMPRISING SUCH CUTTING ELEMENTS AND ASSOCIATED METHODS
US10309158B2 (en) 2010-12-07 2019-06-04 Us Synthetic Corporation Method of partially infiltrating an at least partially leached polycrystalline diamond table and resultant polycrystalline diamond compacts
US9027675B1 (en) 2011-02-15 2015-05-12 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond compact including a polycrystalline diamond table containing aluminum carbide therein and applications therefor
US8728382B2 (en) 2011-03-29 2014-05-20 David R. Hall Forming a polycrystalline ceramic in multiple sintering phases
US8858665B2 (en) 2011-04-28 2014-10-14 Robert Frushour Method for making fine diamond PDC
US8741010B2 (en) 2011-04-28 2014-06-03 Robert Frushour Method for making low stress PDC
US8974559B2 (en) 2011-05-12 2015-03-10 Robert Frushour PDC made with low melting point catalyst
US8828110B2 (en) 2011-05-20 2014-09-09 Robert Frushour ADNR composite
US9061264B2 (en) 2011-05-19 2015-06-23 Robert H. Frushour High abrasion low stress PDC
US9144886B1 (en) 2011-08-15 2015-09-29 Us Synthetic Corporation Protective leaching cups, leaching trays, and methods for processing superabrasive elements using protective leaching cups and leaching trays
BR112014006306A2 (pt) 2011-09-16 2017-04-11 Baker Hughes Inc métodos de fabricação de diamante policristalino, e elementos de corte e ferramentas de perfuração terrestre compreendendo diamante policristalino
WO2013188688A2 (en) 2012-06-13 2013-12-19 Varel International Ind., L.P. Pcd cutters with improved strength and thermal stability
US9140072B2 (en) 2013-02-28 2015-09-22 Baker Hughes Incorporated Cutting elements including non-planar interfaces, earth-boring tools including such cutting elements, and methods of forming cutting elements
US9550276B1 (en) 2013-06-18 2017-01-24 Us Synthetic Corporation Leaching assemblies, systems, and methods for processing superabrasive elements
US9789587B1 (en) 2013-12-16 2017-10-17 Us Synthetic Corporation Leaching assemblies, systems, and methods for processing superabrasive elements
US10807913B1 (en) 2014-02-11 2020-10-20 Us Synthetic Corporation Leached superabrasive elements and leaching systems methods and assemblies for processing superabrasive elements
US9945185B2 (en) 2014-05-30 2018-04-17 Baker Hughes Incorporated Methods of forming polycrystalline diamond
US9908215B1 (en) 2014-08-12 2018-03-06 Us Synthetic Corporation Systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials
US11766761B1 (en) 2014-10-10 2023-09-26 Us Synthetic Corporation Group II metal salts in electrolytic leaching of superabrasive materials
US10011000B1 (en) 2014-10-10 2018-07-03 Us Synthetic Corporation Leached superabrasive elements and systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials
US10723626B1 (en) 2015-05-31 2020-07-28 Us Synthetic Corporation Leached superabrasive elements and systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials
US10900291B2 (en) 2017-09-18 2021-01-26 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond elements and systems and methods for fabricating the same

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3141746A (en) * 1960-10-03 1964-07-21 Gen Electric Diamond compact abrasive
US3233988A (en) * 1964-05-19 1966-02-08 Gen Electric Cubic boron nitride compact and method for its production
US3407445A (en) * 1966-03-02 1968-10-29 Gen Electric High pressure reaction vessel for the preparation of diamond
US3850591A (en) * 1970-01-02 1974-11-26 Gen Electric Process for preparation of high pressure apparatus reaction vessel construction
US3743489A (en) * 1971-07-01 1973-07-03 Gen Electric Abrasive bodies of finely-divided cubic boron nitride crystals
US3767371A (en) * 1971-07-01 1973-10-23 Gen Electric Cubic boron nitride/sintered carbide abrasive bodies
US3745623A (en) * 1971-12-27 1973-07-17 Gen Electric Diamond tools for machining
US4188194A (en) * 1976-10-29 1980-02-12 General Electric Company Direct conversion process for making cubic boron nitride from pyrolytic boron nitride
US4224380A (en) * 1978-03-28 1980-09-23 General Electric Company Temperature resistant abrasive compact and method for making same
US4534934A (en) * 1980-02-29 1985-08-13 General Electric Company Axial sweep-through process for preparing diamond wire die compacts
US4311490A (en) * 1980-12-22 1982-01-19 General Electric Company Diamond and cubic boron nitride abrasive compacts using size selective abrasive particle layers
US4778486A (en) * 1985-02-04 1988-10-18 The General Electric Company Directional catalyst alloy sweep through process for preparing diamond compacts
US4797326A (en) * 1986-01-14 1989-01-10 The General Electric Company Supported polycrystalline compacts
US4673414A (en) * 1986-01-29 1987-06-16 General Electric Company Re-sintered boron-rich polycrystalline cubic boron nitride and method for making same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007153666A (ja) * 2005-12-05 2007-06-21 Sumitomo Electric Hardmetal Corp ダイヤモンド焼結体
JP4512030B2 (ja) * 2005-12-05 2010-07-28 住友電工ハードメタル株式会社 ダイヤモンド焼結体
US7985470B2 (en) 2007-02-02 2011-07-26 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Diamond sintered compact
JP2011525143A (ja) * 2008-06-04 2011-09-15 エレメント シックス （プロダクション）（プロプライエタリィ） リミテッド Ｐｃｄ成形体の製造方法
US8485284B2 (en) 2008-06-04 2013-07-16 Element Six Abrasives S.A. Method for producing a PCD compact
JP2013517384A (ja) * 2010-01-20 2013-05-16 エレメント シックス アブレイシヴズ ソシエテ アノニム 超硬体、ツール、およびそれらを作製する方法
CN104057094A (zh) * 2013-03-22 2014-09-24 三菱综合材料株式会社 多层梯度功能性金刚石复合烧结体

Also Published As

Publication number Publication date
EP0371251A2 (en) 1990-06-06
US4944772A (en) 1990-07-31
ZA895272B (en) 1990-04-25
KR900007724A (ko) 1990-06-01
EP0371251A3 (en) 1991-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02199072A (ja) 支持された多結晶性研摩材成形体の製造
US5009673A (en) Method for making polycrystalline sandwich compacts
EP0779129B1 (en) Method for producing abrasive compact with improved properties
US4260397A (en) Method for preparing diamond compacts containing single crystal diamond
EP0706981B1 (en) Supported polycrystalline diamond compact
US4797326A (en) Supported polycrystalline compacts
US5773140A (en) Supported polycrystalline compacts having improved physical properties
JP2607469B2 (ja) ダイヤモンドコンパクトおよびその製造方法
US4940180A (en) Thermally stable diamond abrasive compact body
JPH09165273A (ja) 現場結合炭化物／炭化物支持体を有する複合成形体の多結晶質研磨材層における応力の低減
EP0329954A2 (en) Brazed thermally-stable polycrystalline diamond compact workpieces and their fabrication
CA2711429A1 (en) Method for producing a pcd compact
US4875907A (en) Thermally stable diamond abrasive compact body
US4248606A (en) Supported diamond
JPH091227A (ja) 改善された物理的性質を有する線引きダイス
EP0909595B1 (en) Wire drawing die with non-cylindrical interface configuration for reducing stresses
US20140020823A1 (en) Method for attaching a pre-sintered body of ultrahard material to a substrate
EP0024757B1 (en) Diamond compacts and tools containing them
JP2000246645A (ja) 耐食性の向上した多結晶質研磨材成形体
CA1273495A (en) Supported polycrystalline compacts