專利名稱：：由衍生化納米金剛石制備多晶金剛石的方法由衍生化納米金剛石制備多晶金剛石的方法相關申請的交叉引用本申請是要求2010年4月14日提交的美國臨時申請No.61/324，142的權益的非臨時申請，通過引用將其全文并入本文。
背景技術：
：在地下地層(earthformation)中形成例如用于烴生產、二氧化碳封存等鉆孔的地鉆工具通常包括固定到本體的多個切削元件。例如，固定切削刀地鉆旋轉鉆頭(也稱作“刮刀鉆頭”)包括固定在鉆頭的鉆頭本體的切削元件。類似地，牙輪地鉆旋轉鉆頭可以包括多個牙輪(cone)，所述牙輪安裝在從鉆頭本體的巴掌(leg)伸出的牙輪軸上從而使每個牙輪能夠圍繞上面安裝該牙輪的牙輪軸旋轉?？梢詫⒍鄠€切削元件安裝到鉆頭的每個牙輪。使用具有超硬磨料(superabrasive)鉆井表面的鉆頭可在這類井下環(huán)境中提供改善的性能。特別地，可將由小(例如微米尺寸)金剛石晶粒通過使用金屬催化劑的高溫、高壓過程熔融并結合在一起而形成且支承在陶瓷基材上的多晶金剛石復合體(roc)納入到鉆頭上。已發(fā)現這樣的鉆頭提供超硬磨料磨蝕表面，其能夠在長時期且在溫度、壓力和腐蝕性井下環(huán)境的嚴重井下條件下切削穿過堅硬的巖石，并同時維持鉆頭的完整性和性能。其中催化劑材料保留在金剛石臺面(diamondtable)內的多晶金剛石復合體切削元件通常一直到約750°C的溫度都呈熱穩(wěn)定性，盡管在溫度超過約400°C時該切削元件內的內應力可能由于金屬催化劑中的相變(例如鈷，其經歷從β相到α相的轉變)和/或金剛石晶粒與晶界處的催化劑金屬的熱膨脹差異而開始產生。因此，隨著時間，這樣的PDC鉆頭仍遭受積累失效模式。在鉆孔過程中，切削元件會磨損、破裂或積累損傷，這會改變、限制或明顯劣化它們在其所適用的應用中的性能。切削刀性能的劣化可導致鉆孔過程的延遲，從而提高井的總生產成本。概述在一個實施方案中，形成多晶金剛石的方法包括將納米金剛石衍生化以形成官能團，以及將所述衍生化納米金剛石與平均粒徑大于該衍生化納米金剛石的平均粒徑的微米金剛石、和金屬溶劑-催化劑合并。在另一個實施方案中，制備制品的方法，包括通過將以下物質組合來形成超硬磨料多晶金剛石復合體衍生化以包括官能團的納米金剛石、平均粒徑大于所述衍生化納米金剛石的平均粒徑的微米金剛石、和金屬溶劑-催化劑；將所述多晶金剛石與包含陶瓷的基材組合；以及通過浸析將部分所述金屬溶劑-催化劑從所述多晶金剛石復合體除去。在另一個實施方案中，形成多晶金剛石的方法包括在熱和壓力下處理懸浮體，該懸浮體包含作為組分的如下物質平均粒徑為l_500nm且進行衍生化以包括官能團的納米金剛石，所述官能團包含燒基、稀基、塊基、竣基、輕基、氣基、酸氣基、環(huán)氧基、麗基、燒氧基、醚、酯、內酯、金屬基團、有機金屬基團、聚合物基團、或包含前述中至少一種的組合，平均粒徑大于所述衍生化納米金剛石的平均粒徑的微米金剛石，金屬催化劑，溶劑，以及粘合劑，其中所述組分比在包括非衍生化納米金剛石而不是衍生化納米金剛石時更加均勻地分布在整個懸浮體中。附圖簡要描述現參照附圖圖I是顯示納米金剛石核、碳洋蔥和無定形碳區(qū)域的示例性納米金剛石的透射電子顯微鏡法(TEM)圖像；圖2是示例性多晶金剛石復合體(roc)的橫截面圖；圖3是顯示納米金剛石(ND)、與I-碘十二烷(ND+Do-I)混合的納米金剛石、和正十二烷基改性的納米金剛石(Do-ND)的TGA性能的對比熱解重量分析法(TGA)圖；圖4A和4B顯示了未改性的納米金剛石(圖4A)和正十二烷基改性的納米金剛石(圖4B)的傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)譜圖；圖5A-5C顯示了收到狀態(tài)的納米金剛石(圖5A)、用十二烷基衍生化后的納米金剛石(圖5B)、和TGA后(post-TGA)的納米金剛石(圖5C)的拉曼IR譜圖；以及圖6是用衍生化納米金剛石和微米金剛石制得的示例性多晶金剛石，用非衍生化納米金剛石和微米金剛石制得的對比多晶金剛石，僅微米金剛石，商業(yè)多晶金剛石，和“浸析”的商業(yè)多晶金剛石的相對磨損面積相對于切削距離的對比圖。詳述本文公開了形成多晶金剛石的新的方法。如本文所使用的，術語“多晶”是指材料(例如金剛石或金剛石復合物)包含通過粒間鍵直接鍵合在一起的多個顆粒(即晶體)。材料的個體晶粒的晶體結構可以在多晶材料內的空間中任意取向。已發(fā)現，將納米金剛石衍生化以包括官能團，并且將所述衍生化納米金剛石與多晶金剛石的其它組分例如較大的金剛石顆粒(如微米金剛石)和在金剛石形成期間用于催化碳-碳鍵合的金屬一起懸浮在溶劑和/或水中，這在與溶劑合并時提供了前體懸浮體，在所述溶劑中所述組分均勻地分布。所述衍生化納米金剛石在懸浮時對其環(huán)境具有較大的親和性并且比非衍生化納米金剛石或與分散劑共懸浮的納米金剛石懸浮更長時間。由這種懸浮體，可制備前體復合體，并且在隨后的熱(至少1，OO(TC)處理和壓力(至少5千兆帕(GPa))處理之后接著進行催化劑去除，所得多晶金剛石具有高度一致的結構，該結構對例如鉆孔應用中使用所產生的磨損和劣化具有提高的抵抗性。這樣的多晶金剛石以及由該多晶金剛石制得的roc和切削工具(例如鉆頭)與在無衍生化納米金剛石情況下所制備的類似制得的多晶金剛石相比具有更長的有效使用壽命。通過本文方法制得的多晶金剛石包括已衍生化的納米金剛石、微米金剛石、和金屬溶劑-催化劑。還可以包括另外的組分，例如不同于所述衍生化納米金剛石的納米顆粒，和不同于所述微米金剛石的微米顆粒。納米金剛石是平均粒徑小于I微米(ym)的金剛石顆粒。如本文所使用的，“平均粒徑”是指基于顆粒的最大線性尺寸的數均粒徑(有時稱作“直徑”)。粒徑包括平均粒徑、最大粒徑和最小粒徑，可以通過測定顆粒大小的合適方法例如使用激光光源的靜態(tài)或動態(tài)光散射(SLS或DLS)進行測定。本文公開的納米金剛石通常包括平均粒徑為I納米(nm)至小于Iym的金剛石顆粒，并且同時包括平均粒徑為250nm或更小的金剛石顆粒(本領域有時稱作“納米金剛石”)和平均粒徑大于250nm至小于Iμm的金剛石顆粒(本領域有時稱作“亞微米尺寸”的金剛石顆粒)。在一個實施方案中，納米金剛石可以具有約O.01-約500納米(nm),特別地O.l_250nm,更特別地約I-約150nm,更特別地約10-約125nm,還更特別地約25-約IOOnm的平均粒徑。納米金剛石可以呈單分散性，其中所有顆粒具有變化很小的相同尺寸，或呈多分散性，其中顆粒具有尺寸范圍并且進行平均。通常，使用多分散性納米金剛石?？梢允褂貌煌骄降募{米金剛石，并且以這種方式，納米金剛石的粒徑分布可以是單峰(表現出單一分布)，表現出兩個分布的雙峰，或表現出多于一個粒徑分布的多峰(其中存在粒徑梯度)。最少5%的納米金剛石的最小粒徑可以小于O.Inm,特別地小于或等于O.05nm,更特別地小于或等于O.Olnm。類似地,95%的納米金剛石的最大粒徑大于或等于900nm,特別地大于或等于750nm,更特別地大于或等于500nm。本文所使用的納米金剛石可以來自天然來源，例如天然金剛石的研磨或其它加工的副產物，或者可以是合成的，通過任何合適的商業(yè)方法例如但不限于高壓高溫(HPHT)、爆炸沖擊(還稱作爆轟，縮寫為DTD)、化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、超聲空化等進行制備。納米金剛石可以按收到狀態(tài)使用，或者可以通過各種方法進行分選和清洗以除去污染物和可能存在的非金剛石碳相，例如無定形碳殘余物或石墨殘余物。將本文所使用的納米金剛石衍生化以將官能團引入到該納米金剛石。衍生化納米金剛石包括的官能團包含燒基、稀基、塊基、竣基、輕基、氣基、酸氣基、環(huán)氧基、麗基、燒氧基、醚、酯、內酯、金屬基團、有機金屬基團、聚合物基團、離子基團、或含有前述中至少一種的組合。作為替代或補充，微米金剛石可以用前述官能團進行衍生化。在一個實施方案中，納米金剛石可通過氧化方法進行衍生化以產生帶負電荷的羧酸官能團。在另一個實施方案中，納米金剛石可通過接枝某些聚合物鏈進一步衍生化，所述聚合物鏈通過調節(jié)其水溶液的PH值而可以呈電中性，或者可帶有負電荷或正電荷。例如，納米金剛石的衍生可以包括例如如下聚合物鏈例如具有羧酸官能團、羥基官能團和/或胺官能團的丙烯酸鏈；聚胺如聚乙烯胺或聚乙烯亞胺；和聚(亞烷基二醇)如聚(乙二醇)和聚(丙二醇)。應當理解的是，進行官能化的納米金剛石除包括金剛石晶格核外，還包括含無定形碳的石墨組合物的殼或周圍區(qū)域以及有時稱作“碳洋蔥”的有序石墨區(qū)域。圖I是不例性納米金剛石的透射電子顯微鏡法(TEM)圖像，其顯示了納米金剛石核、碳洋蔥和無定形碳區(qū)域。碳洋蔥可以圍繞金剛石晶格核并且可以通過共價鍵或通過分散機理連到該核上。認為納米金剛石的無定形碳區(qū)域，特別是碳洋蔥域包括在官能化條件下反應形成官能團的不飽和位(例如雙鍵)。可以通過直接碳-碳鍵合形成雙鍵的多種已知方法中的任一種將與納米金剛石的無定形和碳洋蔥區(qū)域締合(associate)的不飽和官能團(functionality)衍生化,或者通過連接到衍生自烯烴的官能團來實施官能團的引入。官能化的示例性方法可以包括但不限于例如雙鍵的氧化或氧化斷裂形成醇、二元醇或者包括羰基的醛、酮、或羧酸的反應；通過Sandmeyer反應進行雙鍵的重氮化；通過用反應性金屬例如包括鋰、鈉、鉀等的堿金屬處理形成陰離子中間體，接著用能夠與金屬化納米金剛石反應的分子處理，來進行納米金剛石的插層/金屬化，所述分子例如含羰基的物質(二氧化碳、羧酸、酸酐、酯、酰胺、酰亞胺等)，具有離去基團例如鹵素(Cl、Br、I)的烷基物質，甲苯磺酸酯(tosylate)，甲磺酸酯(mesylate)，或其它反應性酯例如烷基鹵化物、甲苯磺酸烷基酯等；具有芐基官能團的分子；使用具有在催化劑例如鈀、銅或鎳存在下與例如芳族鹵化物反應的具有硼、鋅或錫基團的金屬轉移化物質，其通過機理例如Suzuki偶聯(lián)反應或Stille反應機理進行；其它烯烴、二烯、雜原子取代的烯烴等的周環(huán)反應(例如3或4+2)或熱循環(huán)(2+2)環(huán)加成進行。在其它實施方案中，可以在衍生化之前將納米金剛石進行處理以除去最外面的碳洋蔥。當將處理過的納米金剛石進行衍生化時，用以納入(include)官能團的初始衍生化可以通過例如如下來完成使用鹵化方法如自由基鹵化來進行直接鹵化以納入例如溴原子，接著水解得到醇，或者直接金屬化，以及通過例如醚合成或烷基化進一步官能化；通過例如硝化、接著水解引入氧官能團例如醇或酮；等等。應當理解的是，上述方法意欲說明將官能團引入到納米金剛石中的概念，并且不應認為對這樣的方法的限制。多晶金剛石還包含微米金剛石。該微米金剛石是平均粒徑大于或等于I微米(μm)的金剛石顆粒。在一個實施方案中，該微米金剛石的平均粒徑為約Iμm-約250μm,特別地約2μm-約200μm,更特別地約Iμm_約150μm。對于上述納米金剛石，微米金剛石可以呈單分散性，其中所有顆粒具有變化很小的相同尺寸，或呈多分散性，其中顆粒具有尺寸范圍并且進行平均。通常，使用多分散性微米金剛石?？梢允褂貌煌骄降某蕟畏稚⑿曰蚨喾稚⑿曰蚱涠叩奈⒚捉饎偸?，并且該微米金剛石的粒徑分布可以是單峰、雙峰或多峰。如所述納米金剛石那樣，微米金剛石可以按收到狀態(tài)使用，或者可以通過各種方法進行分選和清洗以除去污染物和可能存在的非金剛石碳相，例如無定形碳殘余物或石墨殘余物。最少5%的微米金剛石的最小粒徑可以小于O.Iμm,特別地小于或等于O.05μm,更特別地小于或等于0.01μm。類似地，95%的微米金剛石的最大粒徑大于或等于I,000μm,特別地大于或等于750μm,更特別地大于或等于500μm。應當理解的是，衍生化納米金剛石的平均粒徑小于微米金剛石的平均粒徑。在一個實施方案中，微米金剛石的平均粒徑是衍生化納米金剛石平均粒徑的至少約10倍，特別地約25倍，更特別地約50倍，還更特別地約100倍。在另一個實施方案中，衍生化納米顆粒的平均粒徑是衍生化納米金剛石平均粒徑的約150倍，特別地約250-約750倍。多晶金剛石包含基于衍生化納米金剛石、微米金剛石和金屬溶劑-催化劑的總重量計O.001-90wt%的衍生化納米金剛石。在特定實施方案中，多晶金剛石包含基于衍生化納米金剛石、微米金剛石和金屬溶劑-催化劑的總重量計O.01-70wt%,更特別地O.l-50wt%的衍生化納米金剛石。在一個示例性實施方案中，衍生化納米金剛石可以以基于衍生化納米金剛石、微米金剛石和金屬溶劑-催化劑的總重量計更特別地O.l-10wt%的量存在。在一個實施方案中，多晶金剛石還可以包括不同于所述衍生化納米金剛石的納米顆粒，不同于所述微米金剛石的微米顆粒，或包含前述中至少一種的組合。在另一實施方案中，所述納米顆粒和/或微米顆?？梢匀芜x地進行衍生化以具有上述官能團。如本文所使用的，術語“納米顆粒”是指且包括平均粒徑為約Iμm或更小的任何顆粒。納米顆?？梢园ɡ绺焕障?，納米石墨，納米石墨烯，石墨烯氧化物，納米管，納米金剛石(包括納米尺寸和亞微米尺寸的金剛石顆粒)，金剛燒類化合物(diamondoid),聚倍半硅氧烷，納米粘土，包括金屬或準金屬碳化物、金屬或準金屬氮化物、金屬碳酸鹽、金屬碳酸氫鹽、金屬氧化物(陶瓷)的無機納米顆粒，金屬納米顆粒，或者包含前述中至少一種的組人口O在一個實施方案中，本文所使用的納米顆?？梢跃哂屑sO.01-約500nm，特別地O.l_250nm,更特別地約I-約150nm的平均粒徑。雖然應當理解的是,包括上文公開的納米金剛石的納米顆粒的形狀可以是球形、對稱、不規(guī)則或伸長的，并且可以具有小于10的低長徑比(即最大尺寸與最小尺寸之比)和長徑比接近I的球形顆粒，但是在其它實施方案中，納米顆?？梢跃哂写笥诨虻扔?0，特別地大于或等于100，更特別地大于或等于200，還更特別地大于或等于500的二維長徑比(即對于伸長的納米顆粒例如納米管或金剛烷類化合物而言的直徑與厚度之比；或者長度與寬度之比，對于板狀納米顆粒例如納米石墨烯或納米粘土而言為假定的厚度或表面積比上橫截面)。類似地，這樣的納米顆粒的二維長徑比可以小于或等于10，000，特別地小于或等于5，000，還更特別地小于或等于1，000。所述納米顆粒，在被包括時，可以替代相應量的衍生化納米金剛石。因此在一個實施方案中，在使用另外的納米顆粒時，該納米顆?？梢园聪鄬τ谘苌{米金剛石以衍生化納米金剛石與該納米顆粒之比的重量計0:100-99:1，特別地5:95-95:5，更特別地10:90-90:10，還更特別地25:75-75:25的比率存在。如本文所公開的，富勒烯可以包括具有多面體結構的碳的任何已知籠狀中空同素異形形式。富勒烯可以包括例如約20-約100個碳原子。例如，C6tl是具有60個碳原子和高度對稱性(D5h)的富勒烯，并且是相對常見的商購可獲得的富勒烯。示例性的富勒烯包括例如C3tl、C32、C34、C38、C40>C42、C44、C46、C48、C50>C52、C60>C70>C76等。納米管是具有敞開端或封閉端的碳基管狀富勒烯結構體，其可以是無機碳的或者全部或部分由碳制得，并且還可以包括例如金屬、準金屬以及陶瓷的組分。納米管，包括碳納米管，可以是單壁納米管(SWNT)或多壁納米管(MWNT)。納米石墨是板狀石墨片簇(其中一個或多個石墨層的堆疊結構)，其具有稠合六邊環(huán)的板狀二維結構，該結構具有擴展的離域η-電子系統(tǒng)、分層并且通過堆積相互作用彼此弱鍵合。一般而言并且包括納米石墨烯在內的石墨烯，可以是單片或若干片的具有納米級尺寸的石墨，所述納米級尺寸例如小于如500納米(nm)的平均粒徑(平均最大尺寸)，或者在其它實施方案中可以具有大于Iym的平均最大尺寸。納米石墨烯可以通過如下進行制備納米石墨的剝離，或者用“剪剖(unzipping)”方法使碳納米管中一系列碳-碳鍵催化鍵斷裂形成納米石墨烯帶、接著將納米石墨烯進行衍生化以制備例如納米石墨烯氧化物。金剛烷類化合物可以包括碳籠分子例如基于金剛烷(CltlH16)的那些，其可以是金剛石晶格的最小單元籠結構，以及金剛烷的變型(例如分子中碳原子被其它原子(例如N、0、Si或S)取代的分子)和每個分子包括2-約20個金剛烷籠的碳籠多金剛烷分子(例如雙金剛烷、三金剛烷、四金剛烷、五金剛烷、六金剛烷、七金剛烷等)。聚倍半硅氧烷(也稱作聚有機硅倍半氧烷或多面體低聚倍半硅氧烷(POSS)衍生物)是具有通式RSiOh5(其中R是有機基團例如甲基)的聚有機硅氧化物化合物，其具有所限定的封閉籠或敞開籠結構(閉式(closo)或巢式(nido)結構)。聚倍半硅氧烷，包括POSS結構，可以通過官能化的含硅單體的酸和/或堿催化縮合進行制備，所述官能化的含硅單體例如四燒氧基娃燒(包括四甲氧基娃燒和四乙氧基娃燒)，燒基二燒氧基娃燒如甲基二甲氧基娃燒和甲基二甲氧基娃燒。多晶金剛石中可以包括納米粘土。納米粘土可以是具有分層結構的水合或無水硅酸鹽礦物質，并且可以包括例如鋁硅酸鹽粘土如包括埃洛石(hallyosite)的高嶺土、包括蒙脫石的蒙脫土、伊利石(illite)等?？梢詫⒓{米粘土進行剝離以分離出單片，或者可以不將其進行剝離，以及此外可以將其脫水或作為水合礦物質包括在內。類似結構的其它礦物質填料還可以包括例如滑石，包括白云母、金云母或多硅白云母的云母等。組合物中還可以包括無機納米顆粒。示例性的無機納米顆?？梢园ń饘倩驕式饘偬蓟锢缣蓟u、碳化硅、碳化硼等；金屬或準金屬氮化物例如氮化鈦、氮化硼、氮化硅等；金屬碳酸鹽，金屬碳酸氫鹽，和/或金屬納米顆粒例如鐵、鈷、鎳、包含這些中至少一種的合金等。應當理解的是，在包括納米顆粒時，該納米顆粒可以是任何物質，其在與衍生化納米金剛石和微米金剛石組合時，沒有明顯不利地影響所需的多晶金剛石性能。在一個實施方案中，包含納米顆粒進一步增強所需的多晶金剛石性能，例如硬度、抗破裂/斷裂性、基材結合或其它這樣的性能。·在一個實施方案中，有用的納米顆?？梢园▎伪诨蚨啾谔技{米管、納米石墨烯、納米金剛石、氮化硼納米顆粒、碳化硼納米顆粒、氮化娃納米顆粒、碳化娃納米顆粒、或包含前述中至少一種的組合。在一個示例性實施方案中，有用的納米顆粒是氮化硼納米顆粒。在特定實施方案中，氮化硼納米顆粒是立方氮化硼納米顆粒。在其它實施方案中，還可以將納米顆粒功能化以形成衍生化納米顆粒。例如，納米顆?？梢杂门鸹铩⑻蓟?、氮化物、金屬碳酸鹽、金屬碳酸氫鹽、非催化金屬、或包含前述中至少一種的組合涂覆。除衍生化納米金剛石和微米金剛石外，還可以包括不同于微米金剛石的微米顆粒。如本文所使用的，術語“微米顆?！笔侵盖野ㄆ骄綖榧sIμm或更大的任何顆粒。在一個實施方案中，微米顆粒的平均粒徑為約Iμm-約250μm,特別地約2μm_約200μm,更特別地約Iμm-約150μm。微米顆粒，在被包括時，可以替代相應量的微米金剛石。因此在一個實施方案中，在使用另外的微米顆粒時，該微米顆?？梢园聪鄬τ谖⒚捉饎偸晕⒚捉饎偸c微米顆粒之比的重量計0:100-99:1，特別地5:95-95:5，更特別地10:90-90:10，還更特別地25:75-75:25的比率存在。示例性微米顆?？梢园ㄎ⒚资?、氮化硼微米顆粒、氮化娃微米顆粒、碳化娃微米顆粒、或包含前述中至少一種的組合。在該方法中，將衍生化納米金剛石、微米金剛石和金屬溶劑-催化劑、以及任何另外的納米顆粒和/或微米顆粒及其它添加劑組合以形成多晶金剛石。組合還可以包括將不同于衍生化納米金剛石的納米顆粒，和不同于微米金剛石的微米顆粒，與其它組分進行混合。具體地，為了實現這樣，首先在溶劑中將包括衍生化納米金剛石和微米金剛石的組分進行混合以形成懸浮混合物。所述溶劑可以是適合于形成這些組分懸浮體的任何溶劑，可以包括去離子水，PH為2-10的水溶液，水混溶性有機溶劑例如醇，包括甲醇、乙醇、異丙醇、正和叔丁醇，2-甲氧基乙醇(甲基纖維素溶劑)，2_乙氧基乙醇(乙基纖維素溶劑)，I-甲氧基-2-丙醇，二甲亞砜，N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，Y-丁內酯，丙酮，環(huán)己酮等，或者包含前述中至少一種的組合。漿料中還可以包括粘合劑，以粘合衍生化納米金剛石和微米金剛石從而在燒結之前的進一步處理期間保持形狀?？梢允褂萌魏魏线m的粘合劑，條件是粘合劑沒有明顯不利地影響所需的多晶金剛石性能。粘合劑可以例如包含金屬材料如含鈷材料、聚合物材料如聚丙烯酸酯或聚乙烯醇縮丁醛、有機材料如纖維素材料等。應當理解的是這些粘合劑是示例性的且并不限于這些。在一個實施方案中，混合包括將衍生化納米金剛石、金剛石前體和金屬溶劑-催化劑漿化以形成均勻的懸浮體。混合還可以包括將不同于衍生化納米金剛石的納米顆粒，和不同于微米金剛石的微米顆粒，與其它組分一起進行漿化。如本文所使用的，“均勻”是指在混合容器中任意位置分析的漿料組成具有如通過將將該漿料樣品干燥所測定的小于5%的固體含量變化，特別地小于2%的固體含量變化，更特別地小于1%的固體含量變化。在一個實施方案中，懸浮體具有基于漿料總重量計O.5-95wt%,特別地l-90wt%，更特別地10-80wt%,還更特別地10-50wt%的總固體含量(衍生化納米金剛石、微米金剛石和任何其它添加劑)。然后加熱該懸浮混合物以在提高的溫度下除去溶劑。用以除去溶劑的熱處理可以通過使所述混合物經受約400-約800°C，特別地約450-約750°C的溫度來進行。在退火之前，熱處理可以進行至少約30分鐘，更特別地至少約60分鐘。熱處理可以在真空或環(huán)境壓力下進行。多晶金剛石通過在加熱和壓力條件下處理多晶金剛石前體(衍生化納米金剛石、微米金剛石、任選的納米顆粒和/或微米顆粒、以及金屬溶劑-催化劑)來形成。如本文所公開的，“處理”是指燒結多晶金剛石組分，形成顆粒間鍵和非金剛石晶格隙間區(qū)域發(fā)生相轉變。這種處理在本文稱作高壓高溫(HPHT)處理，其中在衍生化納米金剛石、微米金剛石和任何加入的納米顆?；蛭⒚最w粒之間形成顆粒間鍵。這樣的鍵可以是共價鍵、包括范德華(vanderWaals)的色散鍵、或其它鍵。具體地，顆粒間鍵包括共價碳-碳鍵，特別是在金剛石晶格中發(fā)現的SP3碳-碳單鍵，其足以提供本文所公開的硬度和抗破裂性。在HPHT處理中，認為衍生化納米金剛石和/或微米金剛石的組成相經歷相變形成金剛石晶格(四面體碳)結構，特別地，可以存在的任何石墨相(例如碳洋蔥的石墨相和/或納米金剛石或微米金剛石中存在的任何無定形碳相)，原則上可以經歷這種相變和從石墨(即非金剛石)相中發(fā)現的離域SP2雜化系統(tǒng)(離域31-系統(tǒng))向SP3雜化金剛石晶格的結構轉變。除衍生化納米金剛石和微米金剛石外，顆?；旌衔镏锌梢园ǔ珊祟w粒。成核顆?？梢园琀THP處理期間多晶金剛石的晶?？稍谏厦娉珊撕蜕L的任何類型的顆粒，并且可以包括例如富勒烯、人造金剛石、無定形碳納米顆粒、石墨納米顆粒、或包含前述中至少一種的組合。還可以將離子注入富勒烯分子中，即如此的離子注入富勒烯。例如，可以將金屬例如鈷、鐵或鎳的離子注入富勒烯分子中并且作為成核顆粒包括在其中。在另一個實施方案中，當形成多晶金剛石時，還可包括碳(例如石墨或無定形碳)作為碳源添加劑以形成顆粒間金剛石相。在一個實施方案中，用以實施燒結的加熱是在大于或等于約1，000°C，特別地大于或等于約1，200°c的溫度下進行。在一個實施方案中，所使用的溫度可以為約1，200°C-約1，700°C，特別地約1，300°C-約1，650°C。處理中所使用的壓力可以大于或等于約5.O千兆帕(GPa)，特別地大于或等于約6.OGPa,更特別地大于或等于約6.5GPa。處理可以進行I秒-I小時，特別地I秒-10分鐘，還更特別地I秒-2分鐘。因此，在一個實施方案中，組合還包括通過使所述混合物經受大于約5.OGPa的壓力和大于約l，000°c的溫度，并持續(xù)約I秒-約I小時的時間而進行燒結。所述組合物包括金屬溶劑-催化劑。如本文所公開的，金屬溶劑催化劑用于催化碳-碳鍵形成反應。金屬溶劑-催化劑催化在微米金剛石和納米金剛石之間和在個體納米金剛石顆粒之間形成金剛石與金剛石鍵從而形成多晶金剛石。在一個實施方案中，金屬溶劑-催化劑是合適的過渡金屬并且可以包含Ni、Fe、Co、Cr、Ru、Os、Mn、V、它們的合金、或包含前述中至少一種的組合。在特定實施方案中，金屬溶劑-催化劑是VIIIA族元素(例如鐵、鈷或鎳)，它們的合金，或包含前述中至少一種的組合。在一個示例性實施方案中，金屬溶劑-催化劑包含Co，其合金，或包含前述中至少一種的組合。在其它實施方案中，催化劑材料可以進一步地或替代性地包含碳酸鹽材料，例如Mg、Ca、Sr和Ba中一種或多種的碳酸鹽。碳酸鹽還可以用于催化多晶金剛石的形成。示例性的碳酸鹽包括碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鍶、碳酸鋇、或包含前述中至少一種的組合?？梢允褂冒笆鼋饘俸吞妓猁}中至少一種的組合。通過該方法制得的多晶金剛石可以包括約O.I重量％_約30重量％的量的金屬溶劑-催化劑。通過該方法制得的多晶金剛石可以是用于制品例如切削工具，如用于地鉆設備的鉆頭的超硬磨料。如本文所使用的，術語“鉆頭”是指且包括在井眼的形成或擴大期間用于鉆孔的任何類型的鉆頭或工具，并且包括例如旋轉鉆頭、沖擊鉆頭、取芯鉆頭、偏心鉆頭、雙中心鉆頭、鉆孔器、可膨脹鉆孔器、研磨機、刮刀鉆頭、牙輪鉆頭、混合式鉆頭以及本領域已知的其它鉆頭或工具。在一個實施方案中，制備超硬磨料制品(例如鉆頭)的方法，包括通過將衍生化以包括官能團的納米金剛石、微米金剛石和金屬溶劑-催化劑組合以HPHT處理形成超硬磨料多晶金剛石復合體；將多晶金剛石與支承體組合，其中所述微米金剛石比所述衍生化納米金剛石具有更大的平均粒徑，以及除去金屬溶劑-催化劑。可以將多晶金剛石表面附加(affix)到基材以形成多晶金剛石復合體(PDC)，進而將該多晶金剛石復合體連接到支承體例如鉆頭?；目梢允翘沾刹牧稀２⑷氲竭@種基材的多晶金剛石還可以稱作金剛石臺面(diamondtable)。在一個實施方案中，多晶金剛石可以形成在膠結碳化鎢的支承基材上或如美國專利No.3，745，623中所述常規(guī)HTHP處理中另一種合適的基材材料，或者可以在沒有基材情況下如美國專利No.5，127，923中所述類似的常規(guī)HTHP處理中形成的那樣形成自支承多晶金剛石復合體，通過引用將每個所述專利的公開內容以其全文并入本文。在一個實施方案中，可以在用于在形成多晶金剛石的HTHP處理期間由支承基材提供金屬溶劑-催化劑。例如，所述基材可以包括鈷膠結的碳化鎢材料。鈷膠結的碳化鎢的鈷可以在HTHP處理期間充當金屬溶劑-催化劑。圖2描述了納入到多晶金剛石復合體100中的示例性多晶金剛石130。在圖2中，支承體110具有位于該支承體110表面上的多晶金剛石120?；闹С畜w110可以例如由碳化鎢或其它合適的基材材料形成。此外，在一個示例性實施方案中，金屬溶劑-催化劑是鈷或鈷合金，其中，在燒結處理期間，金屬溶劑-催化劑通過潤濕和毛細管作用插入形成間隙空間123，該間隙空間123存在于整個多晶金剛石120中，在先前衍生化的納米金剛石121與微米金剛石122之間。應當理解的是，在多晶金剛石120形成期間和/或在多晶金剛石120燒結期間，存在于先前衍生化的納米金剛石120上的官能團在用于HPHT處理且足以軟化和/或熔化金屬溶劑-催化劑(例如其中可以用作金屬溶劑-催化劑的鈷在約1，450°C的溫度下軟化)的超過900°C的高溫下經受熱劣化，并且先前衍生化的納米金剛石121、和微米金剛石122在先前衍生化的納米金剛石、微米金剛石、納米和微米金剛石以及任何其它納米顆粒和/或微米顆?；蚩梢栽跓Y期間形成的金剛石相之間形成顆粒間鍵。在另一實施方案中，可以通過例如浸析處理將金屬溶劑-催化劑全部或部分從多晶金剛石除去，從而提供具有減少量的間隙金屬(即金屬溶劑-催化劑)的roc。在其它實施方案中，可以在Ni、Pt、Cu、Fe、Co、Mo、Mg、Ag、Ti、Nb、Y和Si顆粒上形成無定形碳層以促進金剛石成核和形成碳-碳顆粒間鍵?；蛘撸梢栽诓灰子谛纬商蓟锘衔锢鏑u或Au的材料上包括無定形碳層。形成多晶金剛石的方法包括在熱和壓力下和在金屬溶劑-催化劑存在下處理懸浮體，該懸浮體包含作為組分的如下物質平均粒徑為l_500nm且進行衍生化以包括如下官能團的納米金剛石，所述官能團包含烷基、烯基、炔基、羧基、羥基、氨基、酰氨基、環(huán)氧基、酮基、烷氧基、醚、酯、內酯、金屬基團、有機金屬基團、聚合物基團、離子基團、或包含前述中至少一種的組合，尺寸大于所述衍生化納米金剛石的微米金剛石，以及溶劑，其中所述組分比在包括非衍生化納米金剛石而不是衍生化納米金剛石時更加均勻地分布在整個懸浮體中。衍生化納米金剛石和微米金剛石，以及任何加入的納米顆粒或微米顆粒，可以在處理之后保持均勻地分布從而形成多晶金剛石?；蛘撸苌{米金剛石和微米金剛石，以及任何加入的納米顆?；蛭⒚最w粒，可以采取梯度結構，其中作為組成部分的衍生化納米金剛石和微米金剛石以及其中任何其它顆粒的粒徑，分成不同的夾層(stratify)以形成多個區(qū)，其中微米金剛石分布較接近于催化劑(層)，納米金剛石分布趨于表面，中間體例如亞微米尺寸的納米顆粒分布趨于多晶金剛石中間。多晶金剛石的這種梯度結構描述于2010年8月13日提交的題目為“CuttingElementsIncludingNanoparticlesinAtLeastOnePortionThereof，Earth-BoringToolsIncludingSuchCuttingElementsjandRelatedMethods”的美國臨時專利申請No.61/373，617中，通過這次弓I用將臨時專利申請的公開內容以其全文并入本文。金屬溶劑-催化劑在HTHP處理期間催化官能化納米金剛石和微米金剛石之間形成的顆粒間鍵。在HTHP處理期間，金屬溶劑-催化劑可以在多晶金剛石形成間隙晶格和碳-碳鍵時侵入或插入多晶金剛石內的間隙空間中，在多晶金剛石形成時從陶瓷表面通過毛細作用(wicking)向上進入多晶金剛石的多孔間隙結構。以這種方式，所得金屬侵入起到互連作用以及將下面的陶瓷基材附著到多晶金剛石和將多晶金剛石鍵合到陶瓷基材，從而形成熱穩(wěn)定的金剛石臺面。在HTHP處理后，金屬溶劑-催化劑(例如鈷)保留在相互鍵合(inter-bonded)的顆粒之間的間隙空間(其可以是開孔或閉孔孔隙)中。一些金屬溶劑-催化劑可以截獲(entrap)在多晶金剛石或PDC的本體內的閉孔孔隙中，而一些金屬溶劑-催化劑保留在多晶金剛石的更多開孔孔隙中?？梢栽贖THP處理后將這樣的金屬溶劑-催化劑從多晶金剛石除去?？梢允褂媒鎏幚韽亩嗑Ы饎偸瘍认嗷ユI合的晶粒之間的間隙空間除去至少部分或基本上全部金屬溶劑-催化劑。如本文所使用的，“基本上全部”是指基于每單位體積多晶金剛石浸析區(qū)域的金屬重量計，多晶金剛石浸析區(qū)域中金屬溶劑-催化劑具有的總量小于約5wt%，特別地小于或等于4wt%,仍更特別地小于或等于3wt%。在另一個實施方案中，每單位體積多晶金剛石，多晶金剛石含有至少約I.5wt%的的金屬重量。在一個實施方案中，可以使用例如在如美國專利No.5，127,923和美國專利No.4，224，380中較充分描述的那些的浸析劑和方法對多晶金剛石進行浸析，通過引用將每個所述專利的公開內容以其全文并入本文。例如，王水是濃硝酸(HNO3)和濃鹽酸(HCl)以任何有效比例例如以l:3(v/v)比率的混合物，可以用于從多晶金剛石內相互鍵合的晶粒之間的間隙空間至少除去基本上全部的催化劑材料。或者，可以使用沸騰鹽酸(HCl)和/或沸騰氫氟酸(HF)作為浸析劑。在一個示例性實施方案中，有用的浸析劑是加熱到大于110°C的溫度的鹽酸(HCl)，可以提供其與多晶金剛石接觸約20分鐘-約1，000小時或甚至更長，這取決于包括多晶金剛石的本·體的大小，和多晶金剛石所需的浸析程度。因此，在一個實施方案中，浸析包括在20°C或大于20°C的溫度下，將多晶金剛石復合體浸入鹽酸、氫氟酸、硝酸、或包含前述中至少一種的組合中。在將金屬溶劑-催化劑從多晶金剛石浸出之后，多晶金剛石內相互鍵合的晶粒之間的間隙空間可以不含用于催化多晶金剛石內晶粒之間形成顆粒間鍵的基本上所有催化劑材料。可以根據本文公開的方法獲得的多晶金剛石中的總體微結構可以產生表現出改善的耐久性和熱穩(wěn)定性的多晶金剛石和roc。雖然顯示和描述的一個或多個實施方案，但是可以在不背離本發(fā)明精神和范圍的情況下對其作出修改和替代。因此，應理解以說明和非限制方式描述本發(fā)明。上述實施方案進一步描述于下面實施例中。實施例將商購可獲得的納米金剛石簇(75mg,具有約75nm的平均粒徑,從NanoDiamondProducts可獲得)懸浮于在干冰/丙酮浴內的IOOml液體氨中。將鋰金屬(175mg)加入到液體氨溶液中，因而該溶液獲得藍色從而表明鋰金屬的溶解。當鋰加入完成時，攪拌該溶液30分鐘，然后將I-碘十二烷(I-CH2-(CH2)ltl-CH3)(6.5ml)緩慢加入到金屬化納米金剛石的氨漿料中。讓所得溶液在室溫下反應4小時，之后將氨緩慢除去以分離出固體產物。將所得固體物質進行分離以獲得I-十二烷基衍生化的納米金剛石。熱解重量分析法(TGA)。通過TGA評價官能化納米金剛石以確定共價鍵合的正十二烷基的存在。圖3顯示了重量損失相對于溫度的對比熱解重量分析法(TGA)圖，顯示了納米金剛石(ND)、在與I-碘十二烷(ND+Do-I)的機械混合的混合物中的納米金剛石、和正-十二烷基-改性的納米金剛石(Do-ND)的TGA性能。在圖3中，可看出納米金剛石對照品(ND)沒有表現出隨著溫度提高而顯著的重量變化，其中納米金剛石-I-碘十二烷混合物和十二烷基-改性的納米金剛石各自顯示出隨著溫度提高的重量損失。以10°C/分鐘的加熱速率獲得的TGA圖顯示出ND+Do-I混合物劣化溫度的明顯提高，其中開始溫度為約100°C和最大變化速率在約190°C，對于ND-Do，開始溫度為約200°C和最大變化速率在約260°C。因此，基于該對比，可看出在衍生后十二烷基鍵合(例如以共價鍵方式)到納米金剛石。紅外分析(IR)。在圖4中顯示了對于未改性的納米金剛石(圖4A)和正十二烷基修飾的納米金剛石(圖4B)使用傅里葉變換紅外分光光度計(FT-IR)的紅外譜圖的對比。在圖4A中，納米金剛石在衍生化之前具有包括以下的復雜譜圖在約3300CHT1的締合水的O-H拉伸，在MOOOcnT1的C-H烯屬拉伸，以及在OOOOcnT1的C-H烷基拉伸，在約1700-1800^^1的羧酸和酸酐羰基拉伸，在約1600-16700^1的C=C拉伸，然而在衍生化之后，圖4B中就十二烷基修飾的納米金剛石所顯示的FT-IR光譜顯示出在2800-29800^1和725-1470^^1的突出和強烈的新峰，分別對應于烷基C-H拉伸和變形模式。因此可以清晰地在FT-IR譜圖中看出納米金剛石已被衍生化從而包括十二烷基。通過拉曼光譜法進行的反應確認研究。圖5A-5C顯示了收到狀態(tài)的納米金剛石(圖5A)、用十二烷基衍生化之后的納米金剛石(圖5B)和TGA后的納米金剛石(圖5C)的拉曼IR譜圖。圖5A顯示了在1325和1623CHT1分別對應于納米金剛石的D-帶(無序帶)和G-帶(石墨帶)的峰。一旦衍生化，如所預期的，相對于D-帶強度(圖4B中在ieiOcnr1),G-帶的強度(圖4B中在1294CHT1)顯著降低。UOO-ieOOcnT1之間的其它帶對應于納米金剛石衍生化后十二烷基的存在(參見例如I-溴-十二烷的拉曼光譜，J.Chem.Phys,1968，vol.8，第867頁)。然而，一旦高溫下加熱，衍生化納米金剛石失去官能團從而導致G-帶強度相對于D-帶強度提高(圖5C)。因此包含官能團對于改善溶劑的分散性是有用的，但是沒有必要在燒結后形成多晶金剛石組分的一部分。使用衍生化納米金剛石形成多晶金剛石復合體(roc)。通過上述方法將平均簇尺寸為75nm的納米金剛石漿料衍生化并將其與平均粒徑為4微米的微米金剛石漿料合并。通過包括溶劑、分散劑和粘合劑而使微米金剛石穩(wěn)定在溶液中。將兩種單獨的溶液混合，并隨后將其進行干燥以除去過量的溶劑。衍生化納米金剛石roc由微米金剛石顆粒的經干燥的混合物形成，其中所述微米金剛石占所述混合物的約90-95重量％(基于納米金剛石和微米金剛石的總重量計)，其余的顆粒是衍生化納米金剛石。將微米金剛石和衍生化納米金剛石顆粒的固體混合物置于鈷-膠結的碳化鎢基材上用以形成roc。然后將所述混合物和基材置于鈮罐中，進而將該鈮罐置于適合于HPHT處理的標準高壓室中。在約1，400-1，550°C的溫度和約4.2_6GPa的壓力下將具有金剛石顆粒混合物的罐燒結約90秒以形成衍生化納米顆粒增強的roc。僅使用微米金剛石漿料作為基礎組合物(其中微米金剛石占固體混合物的100wt%)形成對比F1DC,而另一個對比PDC由納米金剛石(非衍生化)衆(zhòng)料和微米金剛石衆(zhòng)料的組合形成。使用相同的方法制備這兩種對比roc。圖6顯示了對于未浸析的商業(yè)roc(“商業(yè)-未浸析”)、深度浸析除去催化劑的商業(yè)roc(“商業(yè)-深度浸析”)、僅用微米金剛石制備的基準roc(“基準進料”)、使用未官能化的納米金剛石加上微米金剛石制備的roc(“未官能化的納米金剛石+基礎”)、和使用官能化納米金剛石加上微米金剛石制備的roc(“官能化納米金剛石+基礎”)，相對磨損面積(任意單位(unit))相對于切削距離(任意單位)的對比圖。在該圖中看出，未官能化的納米金剛石PDC明顯偏離官能化的納米金剛石roc，在約O.37的切削距離中達到約O.2的相對磨損，其中官能化的納米金剛石PDC在切削距離達到約O.64之前沒有招致相同程度的磨損。僅用微米金剛石的基準PDC顯示出在未官能化的納米金剛石PDC和官能化的納米金剛石PDC之間的中間抗磨損性。未浸析的商業(yè)PDC顯示出每切削距離的明顯磨損，以約O.23的切削距離達到約0.2的相對磨損，并且在超過約O.66的切削距離后顯示出高達O.84相對單位的幾乎線性磨損。雖然深度浸析的商業(yè)PDC顯示出在超過約O.88切削距離后約O.23的最小總磨損，但是官能化的納米金剛石roc以最低斜率顯示出最低初始磨損，到約O.36的切削距離為止約O.7的總磨損(與此相比的是深度浸析的商業(yè)PDC在相同切削距離中顯示出為O.16的兩倍磨損)。此外，官能化的納米金剛石PDC在超過約0.62的切削距離比深度浸析的商業(yè)roc顯示出更小的磨損。由這些結果，可看出用衍生化納米金剛石制備的roc的初始抗磨損性與示例性商業(yè)roc、單獨使用微米金剛石制備的roc、或使用非衍生化的納米金剛石和微米金剛石制備的PDC相比具有明顯改善的抗磨損性能。此外，使用衍生化的納米金剛石和微米金剛石制備的且不是深度浸析的PDc的初始抗磨損性仍然優(yōu)于深度浸析的商業(yè)roc的初始抗磨損性。本書面描述使用實施例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，且還使本領域技術人員能夠制造和使用本發(fā)明。本發(fā)明的可授予專利的范圍由權利要求書限定，且可以包括本領域技術人員想到的其它實施例。如果這種其它實施例具有不異于權利要求書的字面語言的結構元素，或者如果這種其它實施例包括與權利要求書的字面語言無實質性差異的等效結構元素，則這種其它實施例意圖在權利要求書的范圍之內。本文公開的所有范圍包括端值并且可彼此獨立地組合。如本文所使用的后綴復數“(S)”意欲包括其所修飾術語的單數和復數，從而包括至少一個該術語(例如著色劑(復數)包括至少一種著色劑)?！叭芜x”或“任選地”是指隨后描述的事情或情況可能或不可能發(fā)生，并且是指描述包括其中事情發(fā)生的情況和其中事情不會發(fā)生的情況。如本文所使用的，“組合物”包括共混物、混合物、合金、反應產物等在內。通過引用將所有參照文獻并入本文。在描述本發(fā)明的上下文中(特別是在以下權利要求的上下文中)使用的術語“一”、“一個”和“該”以及類似的指引要理解為同時覆蓋單數和復數，除非本文另外指明或在上下文中明顯有抵觸。此外，還應注意的是術語“第一”、“第二”等在本文不表示任何順序、數量或重要性，而是用于區(qū)別一個要素與另一個要素。與數量結合使用的修飾語“約”包括所指定的值在內并且具有上下文指示的意思(例如其包括與特定量的測量有關的誤差程度)。權利要求1.一種形成多晶金剛石的方法，所述方法包括將納米金剛石衍生化以形成官能團，以及將衍生化納米金剛石與平均粒徑大于該衍生化納米金剛石的平均粒徑的微米金剛石、和金屬溶劑-催化劑合并。2.權利要求I的方法，其中所述衍生化納米金剛石包括官能團，所述官能團包含烷基、稀基、塊基、竣基、輕基、氣基、酸氣基、環(huán)氧基、麗基、燒氧基、釀、酷、內酷、金屬基團、有機金屬基團、聚合物基團、離子基團、或含有前述中至少一種的組合。3.權利要求I的方法，其中所述納米金剛石具有Inm至小于Iμm的平均粒徑。4.權利要求I的方法，其中所述微米金剛石具有大于或等于Iμm的平均粒徑。5.權利要求I的方法，其中所述微米金剛石的平均粒徑是所述衍生化納米金剛石的平均粒徑的至少約10倍。6.權利要求I的方法，其中所述多晶金剛石包含基于衍生化納米金剛石、微米金剛石和金屬溶劑-催化劑的總重量計O.001-90wt%的衍生化納米金剛石。7.權利要求I的方法，其中將所述微米金剛石衍生化以包括官能團，所述官能團包含燒基、稀基、塊基、竣基、輕基、氣基、酸氣基、環(huán)氧基、麗基、燒氧基、釀、酷、內酷、金屬基團、有機金屬基團、聚合物基團、離子基團、或含有前述中至少一種的組合。8.權利要求I的方法，還包括不同于所述衍生化納米金剛石的納米顆粒、不同于所述微米金剛石的微米顆粒、或包含前述中至少一種的組合。9.權利要求8的方法,其中所述納米顆粒包含富勒烯,納米石墨,納米石墨烯,石墨烯氧化物，納米管，金剛烷，金剛烷類化合物，納米金剛石，聚倍半硅氧烷，納米粘土，包括金屬或準金屬碳化物、金屬或準金屬氮化物、金屬碳酸鹽、金屬碳酸氫鹽的無機納米顆粒，金屬納米顆粒，或者包含前述中至少一種的組合。10.權利要求9的方法，其中所述納米顆粒是單壁或多壁碳納米管、納米石墨烯、納米金剛石、氮化硼納米顆粒、碳化硼納米顆粒、碳化硅納米顆粒、或包含前述中至少一種的組入口ο11.權利要求8的方法，其中所述納米顆粒是衍生化納米顆粒。12.權利要求8的方法，其中所述微米顆粒包含微米石墨、碳纖維、氮化硼微米顆粒、微米金剛石、碳化娃微米顆粒、碳化鶴、或包含前述中至少一種的組合。13.權利要求12的方法，其中所述微米顆粒是衍生化微米顆粒。14.權利要求I的方法，其中合并包括在溶劑中將所述衍生化納米金剛石、微米金剛石和金屬溶劑-催化劑混合以形成懸浮混合物，通過除去所述溶劑形成多晶金剛石前體，以及在加熱和壓力條件下處理所述多晶金剛石前體。15.權利要求14的方法，其中合并還包括將不同于所述衍生化納米金剛石的納米顆粒、不同于所述微米金剛石的微米顆粒、或包含前述中至少一種的組合進行混合。16.權利要求14的方法，其中混合包括將衍生化納米金剛石、金剛石前體和金屬溶劑-催化劑進行漿化以形成懸浮體，該懸浮體比其中包括非衍生化納米金剛石代替衍生化納米金剛石的懸浮體具有更大的均勻性。17.權利要求16的方法，其中混合還包括將不同于所述衍生化納米金剛石的納米顆粒、不同于所述微米金剛石的微米顆粒、或包含前述中至少一種的組合進行漿化。18.權利要求14的方法，其中加熱是在大于或等于約1，000°C的溫度，大于或等于約5千兆帕(GPa)的壓力下進行，并且處理進行I秒至I小時。19.權利要求I的方法，其中所述金屬溶劑-催化劑包含Ni、Fe、Co、Cr、Ru、Os、Mn、V、它們的合金、或包含前述中至少一種的組合；碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鍶、碳酸鋇、或包含前述中至少一種的組合；或者包含前述金屬和碳酸鹽中至少一種的組合。20.一種通過權利要求I的方法制得的多晶金剛石，其中該多晶金剛石是超硬磨料。21.—種包含權利要求20的多晶金剛石的制品。22.權利要求21的制品，其中所述制品是切削工具。23.—種制備制品的方法，所述方法包括通過將以下物質組合來形成超硬磨料多晶金剛石復合體衍生化以包括官能團的納米金剛石，平均粒徑大于所述衍生化納米金剛石的平均粒徑的微米金剛石，和金屬溶劑-催化劑；將多晶金剛石與包含陶瓷的基材組合；以及通過浸析將部分金屬溶劑-催化劑從多晶金剛石復合體除去。24.權利要求23的方法，其中浸析包括在大于100°C的溫度下，將多晶金剛石復合體浸入鹽酸、氫氟酸、硝酸、或包含前述中至少一種的組合內。25.權利要求24的方法，其中所述制品是切削工具。26.一種形成多晶金剛石的方法，所述方法包括在熱和壓力下處理懸浮體，所述懸浮體包含作為組分的以下物質平均粒徑為l_500nm且進行衍生化以包括官能團的納米金剛石，所述官能團包含烷基、稀基、塊基、竣基、輕基、氣基、酸氣基、環(huán)氧基、麗基、燒氧基、釀、酷、內酷、金屬基團、有機金屬基團、聚合物基團、離子基團、或包含前述中至少一種的組合；平均粒徑大于所述衍生化納米金剛石的平均粒徑的微米金剛石，金屬催化劑，溶劑，和粘合劑，其中所述組分比在包括非衍生化納米金剛石代替衍生化納米金剛石時更加均勻地分布在整個懸浮體中。全文摘要一種形成多晶金剛石的方法包括將納米金剛石衍生化以形成官能團，以及將所述衍生化納米金剛石與平均粒徑大于該衍生化納米金剛石的平均粒徑的微米金剛石、和金屬溶劑-催化劑合并。多晶金剛石復合體通過將多晶金剛石附著到支承體上進行制備，并且可以由該多晶金剛石復合體制備制品例如切削工具。文檔編號C01B31/06GK102906019SQ201180025132公開日2013年1月30日申請日期2011年4月1日優(yōu)先權日2010年4月14日發(fā)明者S·查克拉伯蒂,G·阿格拉瓦爾,A·A·迪喬瓦尼申請人:貝克休斯公司