(57)【要約】複合研磨性圧粉体は、基体に結合されている研磨性圧粉体層（通常、ダイヤモンドの研磨性圧粉体層）を含んで成る。該研磨性圧粉体層は、(i)前記基体の表面と接触している内部領域と、(ii)前記内部領域と接触している第１の中間領域と、(iii)第１の中間領域と接触している第２の中間領域と、(iv)第２の中間領域と接触しており且つ少なくとも３種の異なる平均粒度を有する研磨性超硬粒子を含有している外部領域と、(v)前記基体と前記外部領域の間の研磨性圧粉体層の熱膨張に段階的変化が存在するように組成が異なっている、前記内部領域並びに第１及び第２の中間領域の組成物とによって特徴付けられている。
2005516139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体に結合されている研磨性圧粉体層を含んで成る複合研磨性圧粉体であって、前記研磨性圧粉体層が、
(i) 前記基体の表面と接触している内部領域と、
(ii) 前記内部領域と接触している第１の中間領域と、
(iii) 第１の中間領域と接触している第２の中間領域と、
(iv) 第２の中間領域と接触しており且つ少なくとも３種の異なる平均粒度を有する研磨性超硬粒子を含有している外部領域と、
(v) 前記基体と前記外部領域の間の研磨性圧粉体層の熱膨張に段階的変化が存在するように組成が異なっている、前記内部領域並びに第１及び第２の中間領域の組成物と、
によって特徴付けられている、上記複合研磨性圧粉体。
【請求項２】
研磨性圧粉体層の領域が、層の形態を取っている、請求項１に記載の複合研磨性圧粉体。
【請求項３】
層の間の境界面が、平行ではなく同心でもない、請求項２に記載の複合研磨性圧粉体。
【請求項４】
研磨性圧粉体層と基体の間の境界面が凸状であり、外部領域の使用面が凸状である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合研磨性圧粉体。
【請求項５】
種々の領域の間の境界面が凸状である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合研磨性圧粉体。
【請求項６】
内部領域並びに第１及び第２の中間領域がそれぞれ、外部領域に存在するタイプの研磨性超硬粒子と１種以上の耐熱性粒子の混合物を含んで成り、前記領域中の前記混合物は互いに異なっている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合研磨性圧粉体。
【請求項７】
内部領域の混合物が、第１の中間領域の混合物よりも少ない研磨性超硬粒子を含有しており、第１の中間領域の混合物は、第２の中間領域の混合物よりも少ない研磨性超硬粒子を含有している、請求項６に記載の複合研磨性圧粉体。
【請求項８】
耐熱性粒子が、低い熱膨張を持ち、且つ、ケイ素、ハフニウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム及びニオブの炭化物、酸化物及び窒化物、アルミニウムの酸化物及び窒化物、立方晶窒化ホウ素、並びに、タングステン、タンタル及びモリブデンの炭化物から選ばれている、請求項６又は７に記載の複合研磨性圧粉体。
【請求項９】
内部領域の混合物が、研磨性超硬粒子２０〜３０体積％と、耐熱性粒子８０〜７０体積％とを含んで成る、請求項６〜８のいずれか１項に記載の複合研磨性圧粉体。
【請求項１０】
内部領域の混合物が、粒子の全体積の８〜１０体積％の量で存在する金属結合剤をも含有している、請求項９に記載の複合研磨性圧粉体。
【請求項１１】
第１の中間領域の混合物が、研磨性超硬粒子５５〜４５体積％と、耐熱性粒子４５〜５５体積％とを含んで成る、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の複合研磨性圧粉体。
【請求項１２】
第１の中間領域の混合物が、粒子の全体積の５〜１２体積％の量で存在する金属結合剤をも含有している、請求項１１に記載の複合研磨性圧粉体。
【請求項１３】
第２の中間領域の混合物が、研磨性超硬粒子７０〜８０体積％と、耐熱性粒子３０〜２０体積％とを含んで成る、請求項６〜１２のいずれか１項に記載の複合研磨性圧粉体。
【請求項１４】
第２の中間領域の混合物が、粒子の全体積の３〜７体積％の量で存在する金属結合剤をも含有している、請求項１３に記載の複合研磨性圧粉体。
【請求項１５】
外部領域の研磨性超硬粒子が、
平均粒度                    質量％
１０μｍより大きいもの      少なくとも２０
５〜１０μｍのもの          少なくとも１５
５μｍ未満のもの            少なくとも１５
である組成物を有している、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の複合研磨性圧粉体。
【請求項１６】
外部領域の研磨性超硬粒子が、
平均粒度                質量％
２０〜２５μｍのもの        ２５〜７０
１５〜２４μｍのもの        １５〜３０
８〜１４μｍのもの          ５〜４５
８μｍ未満のもの              最小で５
である組成物を有している、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の複合研磨性圧粉体。
【請求項１７】
基体が、焼結炭化物の基体である、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の複合研磨性圧粉体。
【請求項１８】
添付図面の図１〜図２ｆのいずれか１つに関連して本明細書に実質的に記述されている、請求項１に記載の複合研磨性圧粉体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合研磨性圧粉体(composite abrasive compact)に関する。
【背景技術】
【０００２】
研磨性圧粉体は、切削、フライス加工、研削、穿孔、ボーリング、及び他の研磨操作において広く使用されている。研磨性圧粉体は、結合されて互いに密着した多結晶質集塊になっている、研磨性粒子（しばしば、ダイヤモンド又は立方晶窒化ホウ素の粒子）の集合体を含有している。該圧粉体中の研磨性粒子の含有量は高く、研磨性粒子相互の多数の直接結合が存在する（とりわけ、ダイヤモンド圧粉体の場合、そうである）。ダイヤモンド又は立方晶窒化ホウ素を含有する研磨性圧粉体は通常、該研磨性粒子が熱力学的に安定である高圧高温の条件（ＨＰＨＴ条件）で造られる。
【０００３】
ダイヤモンドの研磨性圧粉体は、多結晶質ダイヤモンド、ＰＣＤ又はＰＤＣとも呼ばれている。立方晶窒化ホウ素圧粉体は、多結晶質ｃＢＮ又はＰｃＢＮとしても知られている。
研磨性圧粉体は壊れ易い傾向があり、そのような圧粉体はしばしば、使用する際、焼結炭化物の基体(substrate)に結合して支持を与える。そのような支持を受けた研磨性圧粉体は、当該技術では、複合研磨性圧粉体として知られている。複合研磨性圧粉体は、研磨工具の使用面のようなものとして使用されることがある。
【０００４】
ＨＰＨＴ条件で造られる、焼結炭化物基体に結合されている研磨性圧粉体は、それらの条件で平衡状態に至るか、又は該平衡状態に接近する。該圧粉体を標準温度及び標準圧力の条件にすることによって、研磨性層及び該基体の異なる熱的性質及び機械的性質／弾性に起因して、該研磨性圧粉体内に大きい応力が生じる。その併用効果は、研磨性の層を、高度に応力の加わった状態に置くことである。有限要素解析によると、研磨性の層は引張り状態にある領域もあり、圧縮状態にある領域もあることが分かる。それら応力の特質は、とりわけ、製造条件；研磨性の層及び基体の材料の性質、並びに、該研磨性層と該基体の間の境界面の性質の複雑な相互作用である。そのような応力の加わった研磨性圧粉体は、使用中、剥落、層間剥離及び他の作用による早期故障が生じ易くなる。即ち、研磨性圧粉体の切削表面から研磨性の層の全て又は一部分が剥離するか又は損失することに起因して、該研磨性圧粉体は時期尚早に故障する。また、残留応力が大きければ大きい程、早期故障の起こる確率は大きくなる。
【０００５】
この問題は、当該産業界では十分に認識されており、それを解決するための試みに多く技術が適用されてきた。
種々の研磨性圧粉体の構造体であって、その構造体における研磨性の層と支持基体の間の境界面が、機械的応力及び熱的応力に対する前記境界面の感受性を減少させるための、同一タイプ又は異なるタイプの、多数の隆起部、溝、刻み目又は凹凸を有している該構造体が提案されてきた。そのような構造は、例えば、米国特許第４７８４２０３号、同第５０１１５１５号、同第５４８６１３７号、同第５５６４５１１号、同第５９０６２４６号、及び同第６１４８９３７号明細書に教示されている。実際、これらの特許明細書は、残留応力をできるだけ広い領域に渡って分配することを中心に扱っている。
【０００６】
米国特許第６１８９６３４号明細書は、基体表面上の通常の多結晶質層に加えて、研磨性圧粉体の周辺部の周りに伸びる多結晶質ダイヤモンドの輪(hoop)を与えることによって、該圧粉体内の残留応力を減少させることを教示する。米国特許第６１４９６９５号明細書は、多結晶質ダイヤモンドの周辺部輪と、非平面プロフィールの境界面の組み合わせを教示する。この場合、基体の中への突出部及び多結晶質ダイヤモンド層の中への突出部は、実質的に残留応力のバランスを保ち、修正して、研磨性圧粉体がいっそう大きい負荷及び切削抵抗に耐えることを可能にするように主張されている。米国特許第６１８９６３４号明細書は、それの多くの実施態様に混じって、類似の応力を減少させる方法を教示する。
米国特許第５３７０７１７号、同第５８７５８６２号、及び同第６１８９６３４号明細書によって提案されている問題に対するもう一つの解決法は、複合研磨性圧粉体の使用面の上に基体領域を与えるために基体から研磨性の層を通して１つ以上の突起部を伸ばすことである。
【０００７】
著しく応力の加わった複合研磨性圧粉体の該問題を解決するために適用されるもう１つの方法は、基体の特性と研磨性の層の特性の間の中間的特性（とりわけ、熱的特性及び機械的／弾性的特性）を有する異なる材料でできた１つ以上の中間層を与えることである。そのような中間層の目的は、該中間層内に応力の幾らかを吸収し、そうすることによって、該研磨性層内の残留応力を減少させることである。この方法は、米国特許第５５１０９１３号明細書に例示されており、この米国特許明細書では、焼結した多結晶質立方晶窒化ホウ素の中間層が与えられている。もう１つの例は、米国特許第５０３７７０４号明細書であり、この米国特許明細書は、中間層が、アルミニウム又はケイ素と、元素の周期表の４Ａ族、５Ａ族及び６Ａ族の元素の炭化物、窒化物及び炭窒化物(carbonitrides)を含んで成る群から選ばれる少なくとも１種の他の成分とともに立方晶窒化ホウ素を含有するようにしている。米国特許第４９５９９２９号明細書は、中間層が、炭化タングステン及びコバルトと一緒に、立方晶窒化ホウ素を４０〜６０体積％含有することができるという更なる例を教示する。
【０００８】
更にもう１つのアプローチにおいて、米国特許第５４６９９２７号明細書は、非平面の境界面と遷移層の組み合せを使用することができることを教示する。とりわけ、この米国特許明細書は、炭化タングステンのみの粒子と予備焼結した炭化タングステンの粒子の両方の形態の炭化タングステンと一緒に、ミルド(milled)多結晶質ダイヤモンドの遷移層を使用することを記述している。更に、過剰の金属が反応して、その場で炭化タングステンを形成することができるように、遷移層の中に混合するための金属タングステンが供給される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
複合研磨性圧粉体［とりわけ、作業中断時間がコストと非常に密接な関係がある、下げ孔(down-hole)用途のためのドリル、即ち、ローラーコーン及びパーカッション・ドリルに適合したそれら圧粉体］の耐久性と堅牢さとを改善する必要性は常に存在している。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（発明の概要）
本発明による複合研磨性圧粉体は、基体（通常、焼結炭化物の基体）に結合されている研磨性圧粉体層を含んで成り、
(i) 前記基体の表面と接触している内部領域と、
(ii) 前記内部領域と接触している第１の中間領域と、
(iii) 第１の中間領域と接触している第２の中間領域と、
(iv) 第２の中間領域と接触しており且つ少なくとも３種の異なる平均粒度を有する研磨性超硬粒子を含有している外部領域と、
によって特徴付けられている前記研磨性圧粉体層を有している。
【００１１】
内部領域並びに第１及び第２の中間領域は、組成が異なっており、基体から外部領域までの特性の段階的変化を創り出している。外部領域は、使用面を有する複合研磨性圧粉体を与えている。
本発明の本質は、基体と外部領域の間の３種の領域又は層の準備であって、該基体と該外部領域の間に研磨性圧粉体層の熱膨張の段階的変化が達成されるように組成が異なっている上記３種の領域又は層を与えることである。この、熱膨張の段階的変化は、外部領域に存在する研磨性超硬粒子と１種以上の耐熱性粒子の混合物であって、３種の領域の混合物が互いに異なっている該混合物を伴う３種の領域の各々に与えることによって達成するのが好ましい。例えば、内部領域の混合物は、第１の中間領域の混合物よりもいっそう少ない研磨性超硬粒子を含有することがあり、第１の中間領域自体は、第２の中間領域の混合物よりもいっそう少ない研磨性超硬粒子を含有することがある。
【００１２】
また、第２の中間領域と接触している外部領域が、少なくとも３種の異なる平均粒度を有する超硬研磨性粒子を含有していることも、本発明にとって不可欠である。そのような領域は、とりわけ効果的な耐衝撃性と硬さ特性とを有する研磨性圧粉体を提供することが分かった。
研磨性圧粉体層と接触している、基体の表面は、平面であっても非平面（断面図に描かれている表面を包含する）であってもよい。高圧高温（ＨＰＨＴ）による焼結操作を行い、次いで、複合研磨性圧粉体を造った結果として生じた機械的応力／弾性応力は、非平面の表面によって最小限に抑えられる。
【００１３】
研磨性圧粉体層の種々の領域は通常、複数層の形態を取る。これらの層の間の境界面は通常、平行ではなく同心でもない。
本発明は、ドリル用ビット（例えば、ローラーコーン）及び衝撃式ドリルビットにおける工具インサートとして使用することのできる複合研磨性圧粉体であって、研磨性圧粉体層と基体の間の境界面が凸状であり且つ外部領域の使用面も凸状である該複合研磨性圧粉体に対して特殊用途を有している。基体が円筒状である場合、複合研磨性圧粉体の形状は、例えば、弾丸状のものとなる。種々の領域の間の境界面もまた、凸状であるのが好ましい。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施態様の記述）
超硬研磨性粒子は、ダイヤモンド又は立方晶窒化ホウ素である場合があるが、ダイヤモンドであるのが好ましい。
基体は、焼結した炭化物（例えば、焼結した炭化タングステン、焼結した炭化タンタル、焼結した炭化チタン、焼結した炭化モリブデン、又はそれらの混合物）の基体であるのが好ましい。該焼結した炭化物基体は、粒子抑制剤（例えば、炭化チタン、炭化タンタル、炭化バナジウム、又はそれらの混合物）の粒子を含有することができる。そのような焼結した炭化物のための結合剤金属は、当該技術で知られているいずれかの結合剤金属（例えば、ニッケル、コバルト、鉄、又はこれら金属の１種以上を含有する合金）でもよい。該結合剤は典型的には、６〜２０質量％の量で存在する。結合剤金属の幾らかは、ＨＰＨＴ（高圧高温）処理の間、研磨性圧粉体に浸潤することができる。この目的のために、結合剤のシム又は層を使用することができる。
【００１５】
研磨性層状圧粉体の有効寿命を改善するために、ＨＰＨＴ処理の結果として、該圧粉体内に生じている残留応力を減少させる必要がある。研磨性層と基体の間の熱膨張の差異に起因する残留応力は、本発明では、基体から研磨性圧粉体層の外部領域即ち使用領域まで熱膨張の段階的変化を与えることによって最小限に抑えることができる。
【００１６】
もっと詳しく言えば、本発明において、このことは、外部の研磨性領域又は研磨性の層と基体との間に多くの中間領域又は中間層であって、各々の領域又は層が、外部領域又は外部層から基体まで熱膨張の段階的変化が存在するような熱膨張を有している該中間領域又は該中間層を導入することによって達成される。熱膨張の制御は、熱膨張の低い１種以上の耐熱性粒子を、超硬研磨性粒子と混合し、次いで、超硬研磨性粒子と耐熱性粒子の相対比を調整して所望の熱膨張を得ることによって達成することができる。該領域の各々又はそれら領域の幾つかの中に、金属又は合金が存在してもよい。そのような金属又は合金が存在する場合、超硬研磨性粒子と耐熱性粒子の量に相対する量を調整して、所望の段階的熱膨張(graduated thermal expansion)を得ることができる。熱膨張の低い適切な耐熱性粒子の例は、ケイ素、ハフニウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム及びニオブの炭化物、酸化物及び窒化物、アルミニウムの酸化物及び窒化物、立方晶窒化ホウ素、並びに、タングステン、タンタル及びモリブデンの炭化物である。とりわけ適切な耐熱性粒子は、炭化タングステンである。適切な金属又は合金の例は、ニッケル、コバルト、鉄、又はこれら金属の１種以上を含有する合金である。その金属又は合金は、焼結炭化物基体に存在する金属又は合金と同一であるのが好ましい。
【００１７】
本発明の複合研磨性圧粉体は、基体と、該複合研磨性圧粉体のための使用面を与える研磨性外部圧粉体領域との間に置かれている３つの異なる領域を使用することによって特徴付けられる。各々の領域は、適切な倍率によって、焼結した圧粉体の中で識別することができる。各々の識別可能な領域の間の境界は、整然としているか又は不揃いである場合がある。
【実施例１】
【００１８】
次に、添付図面に関連して、本発明の実施態様を記述する。先ず、図１に関連し、複合研磨性圧粉体は、基体（通常、焼結炭化物の基体）１０に結合されている研磨性圧粉体層２０を含んで成る。研磨性圧粉体層２０は、内部領域１２と、第１の中間領域１４と、第２の中間領域１６と、外部領域１８とを含んで成る。該複合研磨性圧粉体は、弾丸状である。
領域１８の外部表面２２は、該複合研磨性圧粉体のための使用面を与える。
連続的領域の間の境界面（２４、２６及び２８）は、形状が全て凸状である。同様に、領域１２と基体１０の間の境界面３０は凸状である。
【００１９】
図２ａ〜図２ｆは、図１の研磨性圧粉体層２０の領域が基体と合流しているか又は交差している、６種の異なる実施態様を例示している。
図２ａは、研磨性圧粉体層２０の領域が点３４に合流している実施態様を例示している。
図２ｂは、研磨性圧粉体層２０の領域が縁又は平面３６の上で終っている実施態様を例示している。
図２ｃは、境界面２２及び境界面２４が外周点３８で合流していることを除き、図２ｂの実施態様に類似する実施態様を例示している。
図２ｄは、境界面２６もまた外周点４０で終っていることを除き、図２ｃの実施態様に類似する実施態様を例示している。
図２ｅの実施態様において、領域（１８、１６及び１４）は全て、挿入部(insert)の周辺４２で終っており、また、図２ｆの実施態様において、研磨性圧粉体層２０の全ての領域は、挿入部の周辺４２で終っている。
【００２０】
本発明の複合研磨性圧粉体において、内部領域（例示した実施態様の１２）は、超硬研磨性粒子と、耐熱性粒子と、任意的な量の結合剤金属との混合物を含有することがある。超硬研磨性粒子の割合は通常、該領域の２０〜３０体積％の範囲であり、耐熱性粒子の割合は通常、該領域の８０〜７０体積％の範囲である。金属結合剤は、使用される場合、通常、該粒子の全体積の約８〜１２体積％の量で存在する。超硬研磨性粒子の割合は約２５体積％であるのが好ましく、耐熱性粒子の割合は約７５体積％であるのが好ましく、また、金属結合剤の割合は、約１０体積％であるのが好ましい。
【００２１】
第１の中間領域（例示した実施態様の１４）は、超硬研磨性粒子と、耐熱性粒子と、任意的な量の結合剤金属との混合物を含んで成ることがある。超硬研磨性粒子の割合は通常、該領域の４５〜５５体積％の範囲であり、耐熱性粒子の割合は通常、該領域の５５〜４５体積％の範囲である。金属結合剤は、使用される場合、通常、該粒子の全体積の約５〜１２体積％の量で存在する。超硬粒子の割合は約５０体積％であるのが好ましく、耐熱性粒子の割合は約５０体積％であるのが好ましく、また、金属結合剤の割合は、約７体積％であるのが好ましい。
【００２２】
第２の中間領域（例示した実施態様の１６）は、超硬研磨性粒子と、耐熱性粒子と、任意的な量の結合剤金属との混合物を含有することがある。超硬研磨性粒子の割合は通常、該領域の７０〜８０体積％の範囲であり、耐熱性粒子の割合は通常、該領域の３０〜２０体積％の範囲である。金属結合剤は、使用される場合、通常、それら粒子の全体積の約３〜７体積％の量で存在する。超硬粒子の割合は約７５体積％であるのが好ましく、耐熱性粒子の割合は約２５体積％であるのが好ましく、また、金属結合剤の割合は、約５体積％であるのが好ましい。
内部領域、並びに、第１及び第２の中間領域において、超硬研磨性粒子は通常、５〜１００μｍの粒度範囲、好ましくは１５〜３０μｍの粒度範囲で存在する。
【００２３】
外部領域（例示した実施態様の１８）は、超硬研磨性粒子と金属結合剤とを含んで成ることがある。該超硬研磨性粒子は、少なくとも３種の（好ましくは、４種の）異なる粒度を含有することによって特徴付けられる。金属結合剤の割合は、超硬研磨性粒子の体積の約２％である。３種の粒度を含有する混合物の場合、平均粒度による該組成物の例は、
平均粒度                    質量％
１０μｍより大きいもの      少なくとも２０
５〜１０μｍのもの          少なくとも１５
５μｍ未満のもの            少なくとも１５
である。
【００２４】
上記及び以下で使用する用語「平均粒度」は、質量で多数の量の粒子は、規定した寸法に近いが、規定した寸法より大きい幾らかの粒子が存在し、また、規定した寸法より小さい幾らかの粒子が存在していることを意味する。従って、例えば、平均粒度が１０μｍと表されている場合、１０μｍより大きい幾らかの粒子が存在し、且つ、１０μｍより小さい幾らかの粒子が存在するであろうが、多数の量の粒子は粒度が約１０μｍであり、粒子の質量による粒度分布のピークは１０μｍとなる。
上記及び以下で使用する用語「質量％」は、割合が、全研磨性粒子質量の質量百分率であることを意味する。
【００２５】
外部領域のために有用な３種の粒度を有する、特定の粒度による組成物は、
平均粒度                    質量％
１２μｍ                    ２５
８μｍ                    ２５
４μｍ                    ５０
である。
【００２６】
４種のダイヤモンド粒度を含んで成る混合物の場合、平均粒度による組成物の例は、
平均粒度                    質量％
２５〜５０μｍ                ２５〜７０
１５〜２４μｍ                １５〜３０
８〜１４μｍ                  ５〜４５
８μｍ未満                    最小で５
である。
【００２７】
外部領域のために有用な４種の粒度を有する、特定の粒度による組成物は、
平均粒度                    質量％
３０μｍ                    ６５
２２μｍ                    ２０
１２μｍ                    １０
４μｍ                      ５
である。
【００２８】
外部領域のために有用な５種の粒度を有する、特定の組成物は、
平均粒度                    質量％
２２μｍ                    ２８
１２μｍ                    ４４
６μｍ                      ７
４μｍ                    １６
２μｍ                      ５
である。
全ての領域において、結合剤金属粉末は、存在する場合、通常、１０μｍ未満の粒度を有しており、好ましくは約３μｍである。
【００２９】
本発明の複合研磨性圧粉体は、所望の形状の焼結した基体と該基体の外部表面にぴったり嵌り且つ閉鎖端部を有するキャニスターであって、その形状が外部領域の外部表面と相補的である該キャニスターとを提供することによって造られる。各領域の所望の組成に対する混合物も与える。その混合物に、一時的結合剤を添加して、圧縮及び成形を助けることができる。各領域は、該キャニスターに導入される前に成形することができるか、又は該キャニスター内でその場で成形することができる。該キャニスター内に順番に該領域を導入した後、該基体を該キャニスターに嵌め込んで閉鎖を完成して、組立て品を形成する。一時的結合剤を使用する場合、該一時的結合剤は、熱分解又は揮発によって除去される。適切な一時的結合剤の例は、デンプン、メチルセルロース、ポリメチルメタクリレート、及びショウノウ(camphor)である。
【００３０】
該組立て品は、従来の高圧高温装置の中に置き、該組立て品は、研磨性圧粉体を製造するのに必要な温度と圧力の条件にさらされる。高圧高温の条件は、研磨性の層が焼結して基体に結合するのに十分な時間維持される。使用するＨＰＨＴ条件は通常、超硬粒子が熱力学的に安定である条件である。そのような圧力は典型的には、４〜７ＧＰａの範囲であり、そのような温度は典型的には、１２００℃〜１７００℃の範囲である。
該複合研磨性圧粉体は、高圧高温装置から回収した後、従来の方法（例えば、心無し研削）によって所望の寸法に仕上げることができる。
【００３１】
断面図の、研磨性層２０の領域（１２，１４，１６，１８）は、適切な倍率での顕微鏡組織試験によって、互いに区別することができる。内部領域１２は通常、超硬粒子であって、実質的に互いに分離されているか又は小さいクラスターの状態である該超硬粒子から成っている。分離されている粒子又は小さいクラスターは、耐熱性粒子によって分離されている。隣接する耐熱性粒子の間に、及び、小さいクラスターとして存在しているときの隣接する超硬粒子の間に相互成長(intergrowth)の部分が存在することがある。第１の中間領域１４において、通常、ほぼ等しい体積量の超硬粒子と耐熱性粒子とが存在している。超硬粒子と耐熱性粒子の両方は、類似タイプの粒子の間に相互成長の部分を有する粒子のクラスターのように見えることがある。第２の中間領域１６において、耐熱性粒子は通常、実質的に分離された粒子として、又は小さいクラスターとして存在している。耐熱性粒子の、分離されている粒子又は小さいクラスターは、実質的に相互成長していることがある超硬粒子によって、互いに分離されている。該領域は、金属結合剤が存在する場合、内部領域１２は第１の中間領域１４よりも多くの金属結合剤を含有しており、順番に第１の中間領域１４は第２の中間領域層１６よりも多くの金属結合剤を含有しているというように、金属結合剤の含有量が異なることによって更に特徴付けられる。
【００３２】
内部領域、第１の中間領域、及び第２の中間領域は、通常０．１ｍｍ以上で通常１ｍｍ以下の厚さを有している。これら領域の厚さは、０．１ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲であるのが好ましい。
外部領域は、通常０．２ｍｍ以上で通常１ｍｍ以下の厚さを有している。外部領域の厚さは、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍの範囲であるのが好ましい。
【００３３】
複合研磨性圧粉体を本体に組み込んで、標的の上に落下させる比較落下試験によって、本発明の複合研磨性圧粉体は、従来の方法によって造られた研磨性層状圧粉体に比べていっそう優れた耐衝撃性を有していることが分かった。本発明の複合研磨性圧粉体は、５０ジュールのエネルギーを分散する衝撃に耐えるのに対して、従来技術の複合研磨性圧粉体は、約３５ジュールのエネルギーを分散する衝撃に耐える。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明の方法の複合研磨性圧粉体の実施態様の断面図である。
【図２】図２（ａ〜ｆ）は、図１において円で囲んだ領域の拡大図で、６つの別個の実施態様を示す。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図２ｅ】
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【図２ｆ】
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【国際調査報告】
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