，其具有多个介于结合到一起的金刚石晶粒之间的间隙区域以及位于间隙区域中的一种或多种碳酸盐材料。图2所示的金刚石体包括从工作面210延伸一深度的第一区域250，其中，该第一区域包括设置在结合到一起的金刚石晶粒的间隙区域中的第一碳酸盐材料。第二区域255远离工作面210从第一区域250延伸，其中，第二区域包括设置在结合到一起的金刚石晶粒的间隙区域中的第二碳酸盐材料。例如，在某些实施例中，第一区域可具有位于结合到一起的金刚石晶粒的间隙区域中的碳酸镁，第二区域可具有位于结合到一起的金刚石晶粒的间隙区域中的碳酸钙。在其它实施例中，第一区域可以由金刚石和碳酸镁形成，第二区域可以由金刚石、碳酸镁和碳酸钙形成。然而，在其它实施例中，整个多晶金刚石体可以由位于结合到一起的金刚石晶粒的间隙区域中的单一类型的碳酸盐或者均匀分布的一种类型以上的碳酸盐形成。
[0025]根据本公开的实施例的碳酸盐基多晶金刚石体可以在高压高温(HPHT)条件下通过将多种均质层烧结到一起而形成。例如，一种制作多晶金刚石体的方法可包括形成多个金刚石颗粒与碳酸盐材料预混的层，其中，碳酸盐材料选自于碱土金属碳酸盐。在某些实施例中，碳酸盐材料除了碱土金属碳酸盐之外还可包括碱金属碳酸盐。如这里使用的，层可以包括一定量的均质预混的金刚石颗粒和碳酸盐材料，其延伸一厚度以及垂直于该厚度测量的区域，其中，预混材料的每层的金刚石与碳酸盐的重量百分比之比可在整个厚度和该层的整个区域上都是一致的。预混层可以通过使各层经受高压高温条件而烧结到一起，例如高于6GPa的压力和大于1700°C (3，092° F)的温度并且位于金刚石热力学稳定区域中。例如，在某些实施例中，预混层可以在6-8GPa的压力和大于2，000°C (3，632° F)的温度下，或者8-10GPa的压力和大于2，000°C (3，632° F)的温度下进行烧结。
[0026]根据本公开的实施例，每一层与相邻层相比可具有不同的金刚石与碳酸盐的重量百分比之比。例如，参照图3，示出了多个预混层302、304、306的横截面视图，它们看起来像是组装在烧结罐或其它容器(未示出)中。如图所示，多个预混层包括第一外层302、内层304以及与第一外层302相反设置的第二外层306。然而，在其它实施例中，在两个外层之间可设置一个以上的内层。每一层具有金刚石颗粒和碳酸盐材料的均质混合物，以使得金刚石与碳酸盐的重量百分比之比在每一层的整个厚度310上以及整个区域315上(即与厚度垂直的平面尺度)基本上不变。层302的重量百分比之比与层304和层306的重量百分比之比不同，并且层304的重量百分比之比与层306的重量百分比之比不同。例如，在某些实施例中，多个层中的每一个层的重量百分比之比可从第一外层302向第二外层306递减，其中，内层304中金刚石与碳酸盐的重量百分比之比小于第一外层302的重量百分比之比，第二外层306的重量百分比之比小于内层304的重量百分比之比。然而，在其它实施例中，相邻层之间的重量百分比之比可以不按照从第一外层向第二外层递减的方式变化。此外，图3所示的第一外层302在方向上设置在预混层组合的顶部处。然而，如这里所使用的，术语“第一外层”和“第二外层”并不是依赖于方向且可以根据组合的方向被示为底层、侧层，等等。此外，一旦预混层被组装并且烧结形成多晶金刚石切割元件，那么无论是第一外层或者是第二外层都可以最终形成工作面。例如，一旦对如图3所示的预混层进行烧结，当与其它预混层304、306相比具有最大重量百分比的金刚石和最小重量百分比的碳酸盐材料的第一外层302可以形成与其余的金刚石体相比具有更高的耐磨性的工作面312。
[0027]如图所示，每个层302、304、306的厚度310在整个层上基本不变以使得在相邻层之间形成平面边界或交界面。然而，根据其它实施例，一个或多个层可具有变化的厚度以形成非平面的交界面或边界。此外，预混层与其它预混层相比可具有相同或不同的厚度。例如，如图3所示，层302的厚度310可大于层304和层306的厚度，层304的厚度与层306的厚度大致相同，其中，每一厚度在整个层区域315上基本不变。在其它实施例中，当与一个层状组合内的其它层相比时，每个预混层可具有相同的厚度或者每个预混层可具有不同的厚度。
[0028]此外，图3所示的预混层302、304、306具有相同的垂直于厚度的平面尺寸。在这些实施例中，一旦各个层被烧结而形成了多晶金刚石体，该多晶金刚石体就可具有基本上连续(如果最终的金刚石体形状为圆柱或非平面状)或平面(如果最终的金刚石体形状包括相交的平面侧)状的外侧面。例如，如图2所示，根据本公开的方法，具有相同的垂直于厚度的平面尺寸的预混层可以被烧结到一起，以形成具有基本上连续的侧表面220的多晶金刚石体。换句话说，预混层可以从中心轴线完全径向延伸到一旦对预混层进行烧结则变成多晶金刚石体的外侧面的部分。
[0029]根据某些实施例，可以通过将每个层倾倒到具有连续或平面状内壁的罐或容器中而形成具有相同的垂直于厚度的平面尺寸的预混层。例如，一定量的具有预先确定的金刚石与碳酸盐的重量百分比之比的金刚石颗粒和碳酸盐材料的混合物可以被倾倒到罐中以形成第一外层，其中，第一外层被倾倒成厚度沿着罐轴向延伸并且其中罐的内壁限定出第一外层的区域(即，垂直于厚度的平面尺度)。接着可以通过将一定量的具有预先确定的金刚石与碳酸盐的重量百分比之比(与第一外层的金刚石与碳酸盐的重量百分比之比不同)的金刚石颗粒和碳酸盐材料的第二混合物倾倒到罐中并使其与第一外层相邻而形成与第一外层相邻的后续层。第二混合物可以倾倒到罐中使其厚度与第一外层的厚度相同或不同，其中，罐的内壁限定了后续层的面积。具有预先确定的金刚石与碳酸盐的重量百分比之比(其可能与后续层的重量百分比之比不同并且可选地与第一外层的重量百分比之比也不同)的第二外层(在具有多于三个预混层的实施例中为附加的后续层)接着可以被倒入罐中与后续层相邻并且厚度达到与第一外层和后续层的厚度相同或不同，其中，第二外层的面积通过罐的内壁形状限定。
[0030]现参看图4，示出了本公开的另一实施例，其中，渗入层邻近外预混层设置。如这里所使用的，渗入层指的是与预混层相邻的碳酸盐材料层，其中，在烧结过程中，渗入层的碳酸盐材料至少渗入到相邻的预混层中。例如，如图4所示，多个预混层402、403、404、405和406均具有预先确定的金刚石与碳酸盐的重量百分比之比。渗入层420形成为与外层406相邻。每个层，包括预混层402、403、404、405、406和渗入层420，均具有厚度和沿着垂直于厚度的维度平面延伸的区域，其中，所述厚度在整个区域上是相同的。如图所示，渗入层420具有厚度410和区域415。预混层402、403、404、405和406中的每一个的厚度可与渗入层420的厚度相同或不同。例如，预混碳酸盐材料量相对较大的层，例如图4中的内层404的厚度可大于预混金刚石材料量相对较大的层，例如图4中的层402、403、405和406。此外，预混层402、403、404、405和406中的每个的区域可与渗入层420的区域相等，以使得渗入层420和预混层402、403、404、405、406相对齐。
[0031]仍然参照图4，相邻层之间的金刚石与碳酸盐的重量百分比之比是不同的，例如，层402的重量百分比之比与层403的重量百分比之比不同，层403的重量百分比之比与层404的重量百分比之比不同，等等。尽管相邻层之间的金刚石与碳酸盐的重量百分比之比可不同，但是非相邻层的金刚石与碳酸盐的重量百分比之比可以相同或不同。此外，多个层中的每一层的重量百分比之比可以从内层向第一外层和第二外层增加。例如，如图4所示，内层404可具有预先确定的金刚石与碳酸盐的重量百分比之比。相邻层403和405的金刚石与碳酸盐的重量百分比之比可大于内层404的重量百分比之比(即，与内层404相比，相邻层403、405在整个预混层上可具有较大量的金刚石和较少量的碳酸盐)，其中，相邻层403和405可以具有大致相同或不同的金刚石与碳酸盐的重量百分比之比。例如，在相邻层403和405具有大致相同的重量百分比之比的实施例中，层403、405可以由相同的金刚石与碳酸盐的粉末混合物形成。此外，第一外层402和第二外层406的