专利名称：：切削刀具嵌体的制作方法切削刀具嵌体
背景技术：
：本发明涉及多晶金刚石复合片(compact)，更特别地涉及制造多晶金刚石复合片的方法。通常使用的用于钻头的切削刀具嵌体是包含结合到胶结碳化物基材的多晶金刚石(PCD)层的一种嵌体。该PCD层呈现为工作面和在工作表面周缘部分附近的切削刃。多晶金刚石包含金刚石颗粒物料，所述金刚石颗粒物料含有大量的直接金刚石与金刚石结合。美国专利4，224，380披露了基本上由自结合磨料颗粒构成的复合片，其中分散着孔隙的互连网络。通过在高的压力和温度(HP/HT)下使用烧结助剂材料将磨料颗粒物料结合成自结合本体(body)制得该复合片。在HP/HT下形成的该本体包括自结合颗粒，烧结助剂材料(例如钴或钴合金)渗透遍及该本体。然后例如通过将该本体浸没在王水浴中来除去渗透物。发现除去基本上所有渗透物提供了在高温下对热劣化具有显著改善的抵抗性的磨料颗粒复合片。美国专利4，944，772整体上披露了制造受承载的多晶金刚石或CBN复合片的方法，尽管这样的方法特别适于制造热承载的多晶金刚石或CBN复合片。该方法包括形成具有表面的烧结多晶金刚石或CBN复合片以及单独形成具有承载表面的胶结碳化物承载体。然后将所述复合片和承载体在它们各自表面处进行匹配，于所述表面之间具有约30-500微米的最大尺寸的CBN晶体或金刚石层。此外，金刚石或CBN催化剂/烧结助剂材料的来源与CBN晶体或金刚石层有关。然后使匹配的复合片和承载体经受HP/HT条件并且持续足够的时间以使所述金刚石或CBN晶体转变成多晶金刚石或CBN复合片并且产生至少两个多晶层的受承载多晶复合片(即双层复合片)。优选地，在该方法中使用热稳定的复合片。美国专利5，127，923披露了高度固结的磨料复合片，该复合片具有增强的颗粒与颗粒结合、提高的密度和改善的热稳定性能特性并且可直接结合到承载基材。通过使磨料颗粒物料例如金刚石或立方氮化硼在高温下经受多个加压周期制得该复合片。在初始加压周期中使用溶剂-催化剂烧结助剂。因而，该复合片在填充有溶剂-催化剂的颗粒物料中具有残留的互连孔隙。取决于烧结程度，可通过浸出或其它合适方法除去溶剂-催化剂。溶剂-催化剂的去除允许在随后加压周期中进一步固结和烧结所述颗粒物料。在最后的加压周期中，可将磨料物料结合到承载基材。另外，非催化剂烧结助剂(例如硅、硼或通过加入可形成坚固且具有化学耐受性的碳化物的硅或硼而呈非催化性的金属)可用于第二加压周期以增强烧结过程并且产生遍及所述颗粒物料的硬磨料结合基质。日本专利公开59119500披露了P⑶元件工作表面的化学处理。该处理溶解并除去在临近工作表面的区域中的催化剂/溶剂基质。据称该发明在基质被去除的区域中提高了PCD材料的耐热性而不损害烧结金刚石的强度。美国专利6，544，308和6，562，462披露了本体具有工作表面的P⑶元件。远离工作表面的第一本体体积含有催化材料，而与工作表面相邻的第二本体体积基本上不含催化材料。存在对在使用中具有优异的热稳定性且兼具有高的强度和抗破裂性的多晶金刚3石复合片及其成本有效的制备方法的需要。发明概述根据本发明，提供了制备多晶金刚石(PCD)复合片的方法，该方法包括提供第一P⑶片；提供第二P⑶片，第一P⑶片比第二P⑶片更加热稳定，在结合剂存在下使第一和第二PCD片在界面处合在一起从而形成未结合的组合体；以及在金刚石为热力学稳定的压力和温度下将第一和第二P⑶片结合在一起。第一和第二P⑶片均为通过本领域已知方法制备的预成形多晶金刚石本体的形式。制得的多晶金刚石复合片具有比第二PCD层或区域更加热稳定的PCD层或区域。所述层或区域沿界面结合。第一和第二P⑶片在其每个相对侧上具有主要表面，并且通常通过使一个片的主要表面和另一个片的主要表面合在一起制得所述未结合的组合体。所述片在结合步骤之前是彼此独立和分离的。优选地，第一P⑶片基本没有或不含用于金刚石的溶剂/催化剂。更优选地，第一P⑶元件至少是部分多孔性的。第一P⑶片或(如果存在多于一个时)每个第一P⑶片的厚度优选为约100-500微米。优选地，结合剂包含用于金刚石的溶剂/催化剂。更优选地，结合剂位于第二PCD片内的间隙中。作为替代或补充，结合剂可以位于或临近第一PCD片的表面、第二PCD片的表面或者第一和第二P⑶片二者的表面。在将第一和第二PCD片结合在一起的步骤期间，在某阶段结合剂必须存在于第一和第二P⑶片之间的界面处。结合剂可以按层的形式提供，并且位于第一和第二P⑶片中间。这样的结合剂可以包含用于金刚石的溶剂/催化剂或者能够与金刚石反应形成金属碳化物的难熔金属例如Mo、Nb、Ti、V、Cr、Zr、Hf、Ta或W。结合步骤优选在第一P⑶片中的金刚石和第二P⑶片中的金刚石之间产生金刚石与金刚石的直接结合。当第一PCD片是多孔性时，热稳定材料或不易于与金刚石反应的材料、或者能够与金刚石反应形成这样的材料的前体材料，可以位于临近未结合组合体内的第一、至少多孔性PCD片的上表面附近，目的是在结合步骤期间熔化并且渗入第一PCD片内的孔隙中。如果这样的材料与用于金刚石的溶剂/催化剂相比具有较低的熔点(这是优选的)，则其将在第二PCD片内的溶剂/催化剂熔化之前渗透第一PCD片，且因此阻碍或防止溶剂/催化剂渗入第一P⑶片。这保持了第一P⑶元件的热稳定性。优选地，超高压力为3GPa_7GPa，更优选地，超高压力为3GPa_5GPa。优选地，温度为至少900摄氏度，更优选地，温度为至少1，000摄氏度。在结合剂包含用于金刚石的溶剂/催化剂时，温度优选使得溶剂/催化剂可溶解界面区域之内或临近的金刚石并基本保持为固体，即溶剂/催化剂将基本上不以任何明显程度使第一P⑶片液化和渗透。因此使用的温度和压力可以低于由金刚石颗粒物料制备PCD层所需的温度和压力。可以实现制造费用的很大节省。根据本发明的另一方面，多晶金刚石复合片包含多晶金刚石(PCD)台面(table)，该台面具有工作表面和与该工作表面相邻的热稳定多晶金刚石(TSPCD)区域。在本发明的一个优选形式中，P⑶复合片包含P⑶台面和TSP⑶区域，其中该区域占整个PCD的相对小的区域。因此，在本发明的一个形式中，第一PCD片的厚度不超过1200μm0第一层典型具有约100μm的最小尺寸。该层还可以带有并非热稳定的另外P⑶区域(即其含有金属性催化剂/溶剂相)。第一PCD片将典型具有一定的厚度和尺寸，使得在磨削元件中热稳定区域对PCD台面总高度或厚度的贡献不大于60%，优选小于50%且最优选小于40%。第一P⑶片将典型由本领域中已知的任何热稳定多晶金刚石制成。热稳定多晶金刚石优选是多孔性的。多孔性结构的孔隙通常基本是空的，尽管所述孔隙可以含有不损害层的热稳定性的材料。热稳定多晶金刚石可以通过本领域已知的各种方法制成。典型地，该方法包括HPHT烧结步骤，但可以使用其它方法例如化学气相沉积。制得状态的第一PCD片典型地将具有1.5mm的最大尺寸。对于烧结步骤，其可包括使用碳化物基材来提供机械承载体和/或渗透源。然后典型地使用机械装置将所述片减薄，以提供约1200与250μm之间的最大厚度。然后使用各种已知的浸出技术将催化剂/溶剂粘合剂从所述片中除去。第二PCD片典型地由包含结合相的多晶金刚石制成，所述结合相含有催化剂/溶剂。第二PCD片可通过本领域已知的方法制得。催化剂/溶剂典型地是钴、铁或镍或者含有这样的金属的合金。无论是第一或第二P⑶片，P⑶的金刚石含量优选大于80体积％。第二PCD片可以结合到胶结碳化物基材。作为替代方案，如果第二PCD片是自立的(free-standing)，则可以使胶结碳化物本体与未结合组合体中第二P⑶片的表面接触。将在结合步骤期间发生第二PCD片到胶结碳化物基材的结合。在结合步骤期间，可通过采用使催化剂/溶剂保持基本为固体的较低温度来保持第一PCD片的热稳定性质。可使用各种其它方法，例如钝化、共渗或渗透控制；或者如果发生再渗透，则可在随后浸出或处理步骤中除去或改变金属性渗透物。P⑶切削元件的“工作表面”意指在切削器工作中有效使用的表面，换言之，这典型将包括顶部表面以及周围边缘部分，通常是较热稳定的PCD区域的顶部表面。在本发明的一个形式中，将多个独立的PCD层或片彼此结合，形成结合到基材(特别是胶结碳化物基材)的所得PCD台面。可以在一些或所有的各个层或片、或者晶片和基材的叠层、或者这些的组合之间包含可为常规溶剂/催化剂的渗透物，从而允许在合成过程期间合适渗透物的再渗透。在本发明的这种形式的一个变体中，PCD的独立层通常具有相同的组成，使得PCD台面通常具有与个体层或片相同的组成。在本发明的替代性形式中，个体PCD层或片具有不同的组成从而形成例如具有贯穿其厚度的组成梯度的PCD台面。堆叠相对薄的多孔的热稳定PCD元件相比于提供单一相对较厚的元件具有优点，因为从PCD元件除去溶剂/催化剂粘合剂是极其困难且耗时的步骤。该步骤是必需的，这是因为PCD元件典型地包括由烧结金刚石本体的制造所致的PCD结构内间隙中的溶剂/催化剂材料。PCD元件越厚，溶剂/催化剂去除步骤越耗时且成本越高，该步骤典型涉及在酸液中处理该元件若干星期。另外，P⑶元件内金刚石晶粒的平均尺寸越低(其对于改善PCD元件的抗磨损性可能是需要的)，处理步骤花费的时间越长。该方法通过提供较薄的PCD元5件(这需要少很多的时间进行处理)并将它们进行堆叠克服了此问题。根据本发明的又一方面，本发明提供了一种多晶金刚石复合片，该复合片包含结合到第二多晶金刚石层的第一多晶金刚石层，第一多晶金刚石层比第二多晶金刚石层更加热稳定且更加薄。优选地，第一多晶金刚石层的厚度为100-500微米。如上所述，第一多晶金刚石层优选包含热稳定的多晶金刚石。如上所述，第二多晶金刚石层优选为含有结合相的多晶金刚石，所述结合相包含溶剂/催化剂。两层多晶金刚石复合片之间的结合优选为金刚石与金刚石的直接结合。根据本发明的PCD复合片和通过本发明的方法制备的PCD复合片适合用于对物体进行切削、机加工、钻探、钻孔或破碎的工具，所述物体包括坚硬或耐磨的材料例如岩石、混凝土、浙青、陶瓷、金属、复合材料或木材。P⑶复合片特别适合于其中在使用时(特别是岩层的钻探或钻孔中，如可在油气钻探工业中进行的钻探或钻孔)工具的工作刃达到提高的温度的用途。PCD复合片优选结合到硬金属基材，优选钴胶结的碳化钨基材，较为热稳定的第一P⑶层位于远离基材，第二、较不热稳定的P⑶层位于第一P⑶层和基材中间。第一P⑶层因此提供了相对热稳定的工作表面和工作刃，该工作表面和工作刃在使用中作用于物体或工件并且改善复合片抵抗加热的整体适应力(resilience)。第二P⑶层优选比第一P⑶层更加抗破裂和更坚固，因此在使用中为其提供了坚固的支承。第二P⑶层内的间隙优选至少部分地填充有金属或金属合金，更优选的是包含用于金刚石的溶剂/催化剂的金属或^^I^l口^^ο本发明方法的优点是可单独地预先确定第一和第二P⑶片的性能，这是因为它们在合并之前均是单独地制备。这意味着可将它们合并而没有材料从一个PCD片到另一个PCD片的大量渗透。特别地，如果第二PCD片含有用于金刚石的溶剂/催化剂，则当这样的片是多孔性时，通常不希望这种材料渗入第一P⑶片内的孔隙，因为溶剂/催化剂的存在将显著降低其热稳定性。溶剂/催化剂液化的程度可通过结合步骤期间所用的温度进行控制。优选地，温度将充分接近溶剂/催化剂材料的熔点，这是为了使其在局部接近结合界面处具有溶剂/催化剂作用，而不是为了发生大量熔化且因此使熔融的溶剂/催化剂材料渗入第一P⑶片内的孔隙中。用于结合步骤的温度因此可比烧结块体rcD(即典型地需要熔融的溶剂/催化剂从含有作为粘合剂的溶剂/催化剂材料的硬金属基材渗透的过程)所需的温度低很多。因此，在结合步骤期间可使用较低的压力并同时维持其中金刚石为热力学稳定的条件，这是必需的，以便在高温下在用于金刚石的溶剂/催化剂存在下避免金刚石转变成石墨。本发明的另一个优点是在结合步骤期间第一PCD片在没有破裂风险的情况下可相对薄。如果在结合步骤期间而非单独的烧结步骤中将第二PCD片烧结，则在烧结金刚石颗粒聚结物料形成坚固、交互生长的PCD承载体之前，第一PCD片需要在施加压力期间与该聚结物料接触。这可在结合步骤期间导致第一PCD片的破裂。通过在使第二PCD片与第一PCD片接触之前制备该第二PCD片，避免了该问题，这是因为在该步骤期间第二PCD片起到作为第一P⑶片的坚硬、刚性的承载体的作用，如果第一P⑶片相对薄则这是特别重要的。本发明的另外优点是，据认为在结合步骤之前第一和第二PCD片的预烧结降低6PCD复合片中的内应力发展，所述内应力是因当第一和第二PCD片的热性能显著不同时将烧结和合并步骤组合而引起的。本发明的另外优点是第二PCD片内的间隙中的填充材料可以不依赖于基材的粘合剂而进行选择，这是因为在结合步骤之前对这些组分进行了预烧结。本发明的又一优点是第一P⑶片可不依赖于基材和第二P⑶片而进行处理以使其热稳定。这种处理典型地包括将元件浸没在酸中并持续长时间段以便将溶剂/催化剂材料从其内的间隙中浸出的步骤。如果进行该步骤，一旦将第一PCD元件结合到第二PCD片，该第二PCD片可以结合到硬金属基材，则后者的组分需要通过若干方法进行掩蔽以防止它们受到酸侵蚀。这种掩蔽处理在技术上并非是无足轻重的，并且限制了可使用的浸出处理的类型，可使用的浸出处理不应对必须受到保护的切削工具的局部造成明显损伤。通过在结合之前处理第一P⑶片，避免了该问题。附图简要描述现在参考附图1和2，以仅仅举例方式更加详细地描述了非限制性的优选实施方案，所述附图显示了未结合的组合体的两个实施方案的横截面的示意图。优选实施方案的描述在参考图1所描述的方法的优选实施方案中，提供了未结合组合体100，其包含热稳定的第一PCD元件(成型片)110、较不热稳定的第二PCD元件(成型片)120和硬金属基材130。第一P⑶元件布置成远离基材，第二P⑶元件布置在第一P⑶元件和基材中间。第一PCD元件基本没有或不含用于金刚石的催化剂/溶剂，而第二PCD元件在内部间隙中含有用于金刚石的溶剂/催化剂。如本领域公知，使PCD元件和基材接触并且组装到用于超高压力炉的容器中，使该组合体经受使金刚石为热力学稳定的压力和温度。在其中溶剂/催化剂是钴的实施方案的变体中，压力为约5.5GPa且温度为约1，400摄氏度。在该实施方案的另一变体中，压力为4.5GPa且温度为约1，200摄氏度。在参考图2所描述的方法的优选实施方案中，提供了未结合组合体100，其包含多于一个的热稳定PCD元件110(其中的每一个在该情形中均被称作第一PCD元件)、较不热稳定的第二P⑶元件120和硬金属基材130。第一P⑶元件布置成彼此临近且远离基材，第二P⑶元件布置在第一P⑶元件和基材中间。第一P⑶元件基本上不含用于金刚石的催化剂/溶剂，而第二PCD元件在内部间隙中含有用于金刚石的溶剂/催化剂。如本领域公知，使PCD元件和基材接触并且组装到用于超高压力炉的容器中，使该组合体经受使金刚石为热力学稳定的压力和温度。在其中溶剂/催化剂是钴的实施方案的变体中，压力为约5.5GPa且温度为约1，400摄氏度。附图没有显示可包括在内以促进PCD元件结合的另外填隙片或渗透物源。这些可插嵌在元件之间的界面处。使用超高压力和温度烧结法或者通过化学气相沉积(CVD)制备了P⑶元件110和120，在所述烧结法中，在用于金刚石的溶剂/催化剂存在下在典型为约5GPa-约SGPa的压力和典型为约1，300摄氏度-约1，700摄氏度的温度下将未结合金刚石烧结在一起。两种方法在本领域中均是公知的。可以通过电火花机加工或类似方法从较厚PCD元件切下PCD元件。该元件典型地具有与磨削元件的最终所需直径一致的直径。在必要时，可通过研磨或切片(例如使用EDM)降低第一PCD元件110的厚度，以提供约1200微米的最大厚度。这是PCD的最大厚度，该厚度对于经受处理以便通过在酸中浸出而除去元件内所含的基本所有溶剂/催化剂是优选的。除去溶剂/催化剂的各种方法在本领域是已知的，最常用的是将PCD元件浸没到酸浴中并持续几天或几周。其它已知的方法包括电解蚀刻或蒸发技术。在将第二PCD元件结合到钴胶结的胶结碳化物基材的实施方案中，与碳化物基材相邻的第二PCD元件部分应具有小于50微米的晶粒尺寸。可以将若干PCD元件进行堆叠从而使它们各自的平均金刚石颗粒尺寸相对于彼此和相对于最上面的第一PCD元件渐变(grade)，这种渐变为约0.1-30微米。优选地，中间层具有小于30微米的平均金刚石晶粒尺寸。在将PCD片和基材结合在一起的步骤期间，可存于第一层或基材中的溶剂/催化剂材料可以再渗透第一P⑶片(当其为多孔性时)中的空隙或孔隙。这可对工作表面层的热稳定性产生有害作用。如果使用尽可能低的温度，则可使再渗透最小化并同时仍在PCD片之间获得金刚石与金刚石的直接结合。存在若干其它方法来对这种作用进行控制或使其最小化。第一种方法是当渗透物向上蔓延进入(一个或多个)片区域中时控制渗透物前沿的发展；使其不显著地接触一个或多个第一PCD片的最上部分。如本领域技术人员所理解的，这可通过在结合步骤期间随时间控制温度和压力而实现。第二种方法部分地是用钝化化合物或材料来填充邻接工作表面的第一PCD片内的孔隙至所需深度，所述钝化化合物或材料在再附着期间有效地阻碍或中断渗透物前沿。第三种方法是在再附着或结合步骤期间用替代性的熔融渗透物材料典型地从顶部表面共渗透多孔性的第一层。优选与源于基材的渗透物相比具有较低熔点的材料，以便在基材渗透物从下方渗透之前填充孔隙。然而，可希望实现从一个或多个元件的顶部和底部的同时渗透。例如，使用与美国专利5，127，923中所述类似的方法，可用熔融硅或硅基化合物渗透一个或多个第一P⑶层，致使在渗透物接触金刚石网络时在孔隙内反应形成碳化硅。其它合适的熔融渗透物包括金属例如铝、镁、铅和其它类似金属或者含有这些金属的合^^ο实施例1使用超高压力和温度以及渗透的钴作为溶剂/催化剂烧结助剂，通过常规方法制备了包含结合的金刚石晶粒的自立式第一P⑶盘片，所述金刚石晶粒具有多峰尺寸分布和约12微米的平均晶粒尺寸。将所述PCD盘片在与钴胶结的碳化钨基材接触下进行烧结，这为烧结PCD提供了钴源并且在烧结步骤期间PCD被整体结合。通过研磨来去除基材，留下自立的PCD盘片。该盘片的直径为17.4毫米并且具有约400微米的高度。将该盘片浸没在氢氟酸和硝酸的混合物中并持续大于96小时以从其内的间隙中除去基本上所有的钴，从而使盘片变为多孔性，即在多晶组织内具有孔隙或空隙的多晶金刚石。按与第一盘片相同的方式制备具有与第一盘片相同组成的第二PCD盘片，但这次没有除去基材。第二PCD盘片具有1毫米的厚度，并且PCD和基材均具有17.4毫米的直径。PCD和基材的总高度为13毫米。将该第一、经浸出的P⑶盘片置于第二P⑶盘片的顶部表面上，并且将直径为17.4毫米的硅盘片置于第一PCD盘片的上表面上，从而形成未结合组合体。该未结合组合体因而包含远离基材的第一、热稳定PCD盘片，介于第一PCD盘片和基材之间并且整体结合到基材的第二、显著较不热稳定的PCD盘片，和在第一PCD盘片顶部上的硅盘片。如本领域所已知的，将该未结合组合体包封在含有难熔金属杯的护套内，并且组装到用于在常规超高压力设备中烧结PCD的容器中。硅的作用是在钴熔化之前渗入上部的多孔PCD层内，并且与金刚石反应形成热稳定的碳化硅。一旦形成，则碳化硅将防止钴从第二、中间PCD盘片大量渗入意欲应当保持热稳定的第一、上部P⑶盘片内。使该组合体经受约5.5GPa的超高压力和约1，400摄氏度的温度并持续5分钟从而产生P⑶复合片。该rcD复合片包含上部的热稳定rcD区域，其中包含处在烧结金刚石晶粒的交互结合网络的内部间隙或孔隙内的碳化硅，其结合至在间隙中包含钴的PCD区域。在这两个PCD区域之间界面处的结合是以第一、上层中的金刚石和第二、下层中金刚石之间的金刚石与金刚石的直接结合形式。实施例2按照实施例1，制备了自立的第一、浸出的P⑶盘片和结合到基材的第二、未浸出的P⑶盘片。将直径为17.4毫米的铌片置于第二P⑶盘片的顶部表面上，并且将第一、浸出的P⑶盘片置于该铌片上，实际上是将铌片夹在第一和第二P⑶盘片之间。将直径为17.4毫米的铜盘片置于第一PCD盘片的上部表面上从而形成未结合组合体。该未结合组合体因而包含远离基材的第一、热稳定PCD盘片，介于第一PCD盘片和基材之间并且整体结合到基材的第二、显著较不热稳定的PCD盘片，介于第一和第二PCD盘片之间的铌片，和在第一PCD盘片顶部上的铜盘片。如本领域所已知的，将该未结合组合体包封在含有难熔金属杯的护套内，并且组装到用于在常规超高压力设备中烧结PCD的容器中。铜的作用是在钴熔化之前渗入上部的多孔PCD层内，且因此防止钴从第二、中间PCD盘片大量渗入意图应当保持热稳定的第一、上部PCD盘片内。铜不易与金刚石反应，因此不损害PCD的热稳定性。使该组合体经受约5.5GPa的超高压力和约1，200摄氏度的温度并持续约5分钟从而产生P⑶复合片。所选择的温度将高于铜的熔点但低于钴的熔点。该rcD复合片包含上部的热稳定rcD区域，其中包含处在烧结金刚石晶粒的交互结合网络的内部间隙内的铜，其结合至在间隙中包含钴的PCD区域。实施例3按照实施例1，制备了自立的第一、浸出的P⑶盘片和结合到基材的第二、未浸出的P⑶盘片。将该第一、浸出的P⑶盘片置于第二P⑶盘片的顶部表面上从而形成未结合组合体。如本领域所已知的，将该未结合组合体包封在含有难熔金属杯的护套内，并且组装到用于在常规超高压力设备中烧结PCD的容器中。使该组合体经受约5.5GPa的超高压力和约1，250摄氏度的温度并持续约10分钟从而产生POT复合片。所选择的温度尽实际可能地接近钴的熔点而不发生大量的钴熔化。该PCD复合片包含热稳定的显著多孔的PCD上部区域，其结合到在间隙内包含钴的下部PCD区域。第一、上部层中的金刚石和第二、下部层中的金刚石之间的金刚石与金刚石的直接结合是明显的，并且第一PCD层基本上不含钴。9权利要求制备多晶金刚石(PCD)复合片的方法，该方法包括提供第一PCD片；提供第二PCD片，第一PCD片比第二PCD片更加热稳定，在结合剂存在下使第一和第二PCD片在界面处合在一起从而形成未结合的组合体；以及在金刚石为热力学稳定的压力和温度下将第一PCD片和第二PCD片在界面处结合在一起。2.根据权利要求1的方法，其中第一PCD片基本不含用于金刚石的溶剂/催化剂并且是多孔性的。3.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中结合剂包含用于金刚石的溶剂/催化剂。4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中结合剂以层的形式提供并且位于第一PCD片和第二P⑶片之间。5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中结合剂存在于第二PCD片中。6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中结合步骤期间的压力为3GPa-5GPa。7.根据权利要求3至5中任一项的方法，其中温度使得溶剂/催化剂溶解金刚石并且保持基本为固体。8.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所制得的多晶金刚石复合片包含多晶金刚石台面，该台面具有工作表面和与该工作表面相邻的热稳定多晶金刚石(TSPCD)区域。9.根据前述权利要求中任一项的方法，其中第一PCD片的厚度不超过1200微米。10.根据前述权利要求中任一项的方法，其中第一PCD片的厚度为100微米-500微米。11.根据权利要求8至10中任一项的方法，其中第一P⑶片的尺寸使得多晶金刚石复合片中的TSP⑶区域不大于P⑶台面高度的60%。12.根据权利要求8至11中任一项的方法，其中第一P⑶片的尺寸使得多晶金刚石复合片中的TSP⑶区域小于P⑶台面高度的50%。13.根据权利要求8至12中任一项的方法，其中第一P⑶片的尺寸使得多晶金刚石复合片中的TSP⑶区域小于P⑶台面高度的40%。14.根据前述权利要求中任一项的方法，其中第二PCD片结合到胶结碳化物基材。15.根据前述权利要求1至13中任一项的方法，其中第二PCD片是自立的，使胶结碳化物本体与未结合组合体中第二PCD片的表面接触，并且第二PCD片至第一PCD片的结合发生在结合步骤期间。16.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述结合步骤在第一PCD片和第二PCD片之间产生金刚石与金刚石的直接结合。17.基本上如本文中参照附图所描述的方法。18.多晶金刚石复合片，包含结合到第二层多晶金刚石的第一多晶金刚石层，该第一多晶金刚石层比第二多晶金刚石层更加热稳定且更薄。19.根据权利要求18的多晶金刚石复合片，其中第一多晶金刚石层是热稳定的多晶金刚石。20.根据权利要求18或权利要求19的多晶金刚石复合片，其中第二多晶金刚石层含有包含溶剂/催化剂的结合相。21.根据权利要求18-20中任一项的多晶金刚石复合片，其中两层之间的结合是金刚石与金刚石的直接结合。22.基本上如本文参照任一实施例所描述的多晶金刚石复合片。全文摘要提供了多晶金刚石(PCD)复合片和制备该复合片的方法。该方法包括在结合剂存在下使第一PCD片和第二PCD片在界面处合在一起从而形成未结合的组合体，并且在金刚石为热力学稳定的压力和温度下将所述片结合在一起。第一PCD片比第二PCD片更加热稳定。文档编号C04B37/00GK101939124SQ200980100157公开日2011年1月5日申请日期2009年4月8日优先权日2008年4月8日发明者D·E·斯科特,I·P·古德蒙德,J·H·李维塞奇申请人:六号元素(产品)(控股)公司;贝克休斯公司