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　　申请号：201380036607.9
       申请人：哈里伯顿能源服务公司
       发明人：G·E·韦弗 R·L·拉迪

       摘要：本发明提供一种包含具有顶部区域和增强附着区域的热稳定多晶金刚石(TSP)体的超硬研磨体，其中所述增强附着区域包含占所述增强附着区域总体积的至少30体积％的碳化钨颗粒。本发明进一步提供一种超硬研磨元件，其具有通过连接材料附着在基材上的所述超硬研磨体，所述连接材料位于碳化钨颗粒内部或周围。本发明还提供一种带有所述超硬研磨元件的掘进机钻头。进一步地，本发明提供形成所述超硬研磨体和元件的方法，所述方法包括在增强附着区域内形成带有碳化钨颗粒的PCD(多晶金刚石)体，随后溶浸PCD体并通过在碳化钨颗粒内部或周围的连接材料将其附着在基材上。

       主权利要求：1.一种超硬研磨体，其包含具有顶部区域和增强附着区域的热稳定多晶金刚石(TSP)体，其中所述增强附着区域包含占所述增强附着区域总体积的至少30体积％的碳化钨颗粒。
       2.根据权利要求1所述的超硬研磨体，其中所述TSP体包含含有金刚 石和催化剂的多晶金刚石(PCD)，其中至少85％的催化剂已经被除去。 
       3.根据权利要求1所述的超硬研磨体，其中所述TSP体包含FeCl3-酸 溶浸的TSP体。 
       4.根据权利要求1所述的超硬研磨体，其中所述碳化钨颗粒包含共晶 碳化钨。 
       5.一种超硬研磨元件，包含： 具有顶部区域和增强附着区域的热稳定多晶金刚石(TSP)体，其中所述 增强附着区域包含占所述增强附着区域总体积的至少30体积％的碳化钨颗 粒； 基材，所述TSP体附着于所述基材；和 设置于基材内部或上面和所述TSP体的增强附着区域的碳化钨颗粒内 部或周围的连接材料。 
       6.根据权利要求5所述的超硬研磨元件，其中所述TSP体包含含有金 刚石和催化剂的多晶金刚石(PCD)，其中至少85％的催化剂已经被除去。 
       7.根据权利要求5所述的超硬研磨元件，其中所述TSP体包含FeCl3- 酸溶浸的TSP体。 
       8.根据权利要求5所述的超硬研磨元件，其中所述碳化钨颗粒包含共 晶碳化钨。 
       9.根据权利要求5所述的超硬研磨元件，其中所述连接材料包含钎焊 材料。 
       10.根据权利要求5所述的超硬研磨元件，其中所述连接材料包含焊 接材料。 
       11.根据权利要求5所述的超硬研磨元件，其中所述连接材料包含渗 透材料。 
       12.根据权利要求5所述的超硬研磨元件，其中所述基材包含碳化钨。 
       13.一种掘进机钻头，包含： 钻头体；和 安装在所述钻头体上的超硬研磨元件，所述超硬研磨元件包含： 具有顶部区域和增强附着区域的热稳定多晶金刚石(TSP)体，其中 所述增强附着区域包含占所述增强附着区域总体积的至少30体积％的碳化 钨颗粒； 基材，所述TSP体附着于所述基材；和 设置于基材内部和所述TSP体的增强附着区域的碳化钨颗粒内部 或周围的连接材料。 
       14.根据权利要求13所述的掘进机钻头，其中所述TSP体包含含有金 刚石和催化剂的多晶金刚石(PCD)，其中至少85％的催化剂已经被除去。 
       15.根据权利要求13所述的掘进机钻头，其中所述TSP体包含FeCl3- 酸溶浸的TSP体。 
       16.根据权利要求13所述的掘进机钻头，其中所述碳化钨颗粒包含共 晶碳化钨。 
       17.根据权利要求13所述的掘进机钻头，其中所述连接材料包含钎焊 材料。 
       18.根据权利要求13所述的掘进机钻头，其中所述连接材料包含焊接 材料。 
       19.根据权利要求13所述的掘进机钻头，其中所述连接材料包含渗透 材料。 
       20.根据权利要求13所述的掘进机钻头，其中所述基材包含碳化钨。 
       21.根据权利要求13所述的掘进机钻头，其中所述基材包含所述钻头。 
       22.根据权利要求13所述的掘进机钻头，其中所述超硬研磨元件为刀 具形式。 
       23.根据权利要求13所述的掘进机钻头，其中所述超硬研磨元件为耐 磨元件形式。 
       24.根据权利要求13所述的掘进机钻头，其中所述超硬研磨元件为轴 承形式。 
       25.根据权利要求13所述的掘进机钻头，其中所述超硬研磨元件为喷 嘴形式。 
       26.根据权利要求13所述的掘进机钻头，其中所述超硬研磨元件为流 体流动或侵蚀控制元件形式。 
       27.一种形成超硬研磨体的方法，该方法包括： 通过以下方式形成多晶金刚石(PCD)元件：将金刚石晶体的晶粒、催化 剂和碳化钨颗粒置于足够的温度和压力下以形成金刚石体基质和包含催化 剂的间隙基质，其中所述碳化钨颗粒位于一区域内以形成所述PCD元件的 增强附着区域；和 从PCD中溶浸出至少85％的催化剂以形成具有碳化钨颗粒的热稳定多 晶金刚石(TSP)，所述碳化钨颗粒位于PCD元件的增强附着区域，其中碳 化钨颗粒的体积为所述增强附着区域总体积的至少30％。 
       28.一种形成超硬研磨元件的方法，该方法包括： 通过以下方式形成多晶金刚石(PCD)元件，将金刚石晶体的晶粒、催化 剂和碳化钨颗粒置于足够的温度和压力下以形成金刚石体基质和包含催化 剂的间隙基质，其中所述碳化钨颗粒位于一区域内以形成所述PCD元件的 增强附着区域； 从PCD中溶浸出至少85％的催化剂以形成具有碳化钨颗粒的热稳定多 晶金刚石(TSP)，所述碳化钨颗粒位于PCD元件的增强附着区域，其中碳 化钨颗粒的体积为所述增强附着区域总体积的至少30％；和 通过在碳化钨颗粒内部或周围设置连接材料，将TSP用冶金法或微机 械法附着在基材上。 
       29.根据权利要求28所述的形成超硬研磨元件的方法，其中将所述 TSP附着于基材上的步骤包括钎焊，所述连接材料包含钎焊材料。        
       30.根据权利要求29所述的形成超硬研磨元件的方法，其中将所述 TSP附着于基材上的步骤包括焊接，所述连接材料包含焊接材料。        
       31.根据权利要求30所述的形成超硬研磨元件的方法，其中将所述 TSP附着于基材上的步骤包括用渗透材料对所述基材和所述TSP中的碳化 钨颗粒进行渗透，所述连接材料包含渗透材料。