专利名称：：由衍生化纳米金刚石制备多晶金刚石的方法由衍生化纳米金刚石制备多晶金刚石的方法相关申请的交叉引用本申请是要求2010年4月14日提交的美国临时申请No.61/324，142的权益的非临时申请，通过引用将其全文并入本文。
背景技术：
：在地下地层(earthformation)中形成例如用于烃生产、二氧化碳封存等钻孔的地钻工具通常包括固定到本体的多个切削元件。例如，固定切削刀地钻旋转钻头(也称作“刮刀钻头”)包括固定在钻头的钻头本体的切削元件。类似地，牙轮地钻旋转钻头可以包括多个牙轮(cone)，所述牙轮安装在从钻头本体的巴掌(leg)伸出的牙轮轴上从而使每个牙轮能够围绕上面安装该牙轮的牙轮轴旋转。可以将多个切削元件安装到钻头的每个牙轮。使用具有超硬磨料(superabrasive)钻井表面的钻头可在这类井下环境中提供改善的性能。特别地，可将由小(例如微米尺寸)金刚石晶粒通过使用金属催化剂的高温、高压过程熔融并结合在一起而形成且支承在陶瓷基材上的多晶金刚石复合体(roc)纳入到钻头上。已发现这样的钻头提供超硬磨料磨蚀表面，其能够在长时期且在温度、压力和腐蚀性井下环境的严重井下条件下切削穿过坚硬的岩石，并同时维持钻头的完整性和性能。其中催化剂材料保留在金刚石台面(diamondtable)内的多晶金刚石复合体切削元件通常一直到约750°C的温度都呈热稳定性，尽管在温度超过约400°C时该切削元件内的内应力可能由于金属催化剂中的相变(例如钴，其经历从β相到α相的转变)和/或金刚石晶粒与晶界处的催化剂金属的热膨胀差异而开始产生。因此，随着时间，这样的PDC钻头仍遭受积累失效模式。在钻孔过程中，切削元件会磨损、破裂或积累损伤，这会改变、限制或明显劣化它们在其所适用的应用中的性能。切削刀性能的劣化可导致钻孔过程的延迟，从而提高井的总生产成本。概述在一个实施方案中，形成多晶金刚石的方法包括将纳米金刚石衍生化以形成官能团，以及将所述衍生化纳米金刚石与平均粒径大于该衍生化纳米金刚石的平均粒径的微米金刚石、和金属溶剂-催化剂合并。在另一个实施方案中，制备制品的方法，包括通过将以下物质组合来形成超硬磨料多晶金刚石复合体衍生化以包括官能团的纳米金刚石、平均粒径大于所述衍生化纳米金刚石的平均粒径的微米金刚石、和金属溶剂-催化剂；将所述多晶金刚石与包含陶瓷的基材组合；以及通过浸析将部分所述金属溶剂-催化剂从所述多晶金刚石复合体除去。在另一个实施方案中，形成多晶金刚石的方法包括在热和压力下处理悬浮体，该悬浮体包含作为组分的如下物质平均粒径为l_500nm且进行衍生化以包括官能团的纳米金刚石，所述官能团包含烧基、稀基、块基、竣基、轻基、氣基、酸氣基、环氧基、丽基、烧氧基、醚、酯、内酯、金属基团、有机金属基团、聚合物基团、或包含前述中至少一种的组合，平均粒径大于所述衍生化纳米金刚石的平均粒径的微米金刚石，金属催化剂，溶剂，以及粘合剂，其中所述组分比在包括非衍生化纳米金刚石而不是衍生化纳米金刚石时更加均匀地分布在整个悬浮体中。附图简要描述现参照附图图I是显示纳米金刚石核、碳洋葱和无定形碳区域的示例性纳米金刚石的透射电子显微镜法(TEM)图像；图2是示例性多晶金刚石复合体(roc)的横截面图；图3是显示纳米金刚石(ND)、与I-碘十二烷(ND+Do-I)混合的纳米金刚石、和正十二烷基改性的纳米金刚石(Do-ND)的TGA性能的对比热解重量分析法(TGA)图；图4A和4B显示了未改性的纳米金刚石(图4A)和正十二烷基改性的纳米金刚石(图4B)的傅里叶变换红外光谱(FT-IR)谱图；图5A-5C显示了收到状态的纳米金刚石(图5A)、用十二烷基衍生化后的纳米金刚石(图5B)、和TGA后(post-TGA)的纳米金刚石(图5C)的拉曼IR谱图；以及图6是用衍生化纳米金刚石和微米金刚石制得的示例性多晶金刚石，用非衍生化纳米金刚石和微米金刚石制得的对比多晶金刚石，仅微米金刚石，商业多晶金刚石，和“浸析”的商业多晶金刚石的相对磨损面积相对于切削距离的对比图。详述本文公开了形成多晶金刚石的新的方法。如本文所使用的，术语“多晶”是指材料(例如金刚石或金刚石复合物)包含通过粒间键直接键合在一起的多个颗粒(即晶体)。材料的个体晶粒的晶体结构可以在多晶材料内的空间中任意取向。已发现，将纳米金刚石衍生化以包括官能团，并且将所述衍生化纳米金刚石与多晶金刚石的其它组分例如较大的金刚石颗粒(如微米金刚石)和在金刚石形成期间用于催化碳-碳键合的金属一起悬浮在溶剂和/或水中，这在与溶剂合并时提供了前体悬浮体，在所述溶剂中所述组分均匀地分布。所述衍生化纳米金刚石在悬浮时对其环境具有较大的亲和性并且比非衍生化纳米金刚石或与分散剂共悬浮的纳米金刚石悬浮更长时间。由这种悬浮体，可制备前体复合体，并且在随后的热(至少1，OO(TC)处理和压力(至少5千兆帕(GPa))处理之后接着进行催化剂去除，所得多晶金刚石具有高度一致的结构，该结构对例如钻孔应用中使用所产生的磨损和劣化具有提高的抵抗性。这样的多晶金刚石以及由该多晶金刚石制得的roc和切削工具(例如钻头)与在无衍生化纳米金刚石情况下所制备的类似制得的多晶金刚石相比具有更长的有效使用寿命。通过本文方法制得的多晶金刚石包括已衍生化的纳米金刚石、微米金刚石、和金属溶剂-催化剂。还可以包括另外的组分，例如不同于所述衍生化纳米金刚石的纳米颗粒，和不同于所述微米金刚石的微米颗粒。纳米金刚石是平均粒径小于I微米(ym)的金刚石颗粒。如本文所使用的，“平均粒径”是指基于颗粒的最大线性尺寸的数均粒径(有时称作“直径”)。粒径包括平均粒径、最大粒径和最小粒径，可以通过测定颗粒大小的合适方法例如使用激光光源的静态或动态光散射(SLS或DLS)进行测定。本文公开的纳米金刚石通常包括平均粒径为I纳米(nm)至小于Iym的金刚石颗粒，并且同时包括平均粒径为250nm或更小的金刚石颗粒(本领域有时称作“纳米金刚石”)和平均粒径大于250nm至小于Iμm的金刚石颗粒(本领域有时称作“亚微米尺寸”的金刚石颗粒)。在一个实施方案中，纳米金刚石可以具有约O.01-约500纳米(nm),特别地O.l_250nm,更特别地约I-约150nm,更特别地约10-约125nm,还更特别地约25-约IOOnm的平均粒径。纳米金刚石可以呈单分散性，其中所有颗粒具有变化很小的相同尺寸，或呈多分散性，其中颗粒具有尺寸范围并且进行平均。通常，使用多分散性纳米金刚石。可以使用不同平均粒径的纳米金刚石，并且以这种方式，纳米金刚石的粒径分布可以是单峰(表现出单一分布)，表现出两个分布的双峰，或表现出多于一个粒径分布的多峰(其中存在粒径梯度)。最少5%的纳米金刚石的最小粒径可以小于O.Inm,特别地小于或等于O.05nm,更特别地小于或等于O.Olnm。类似地,95%的纳米金刚石的最大粒径大于或等于900nm,特别地大于或等于750nm,更特别地大于或等于500nm。本文所使用的纳米金刚石可以来自天然来源，例如天然金刚石的研磨或其它加工的副产物，或者可以是合成的，通过任何合适的商业方法例如但不限于高压高温(HPHT)、爆炸冲击(还称作爆轰，缩写为DTD)、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、超声空化等进行制备。纳米金刚石可以按收到状态使用，或者可以通过各种方法进行分选和清洗以除去污染物和可能存在的非金刚石碳相，例如无定形碳残余物或石墨残余物。将本文所使用的纳米金刚石衍生化以将官能团引入到该纳米金刚石。衍生化纳米金刚石包括的官能团包含烧基、稀基、块基、竣基、轻基、氣基、酸氣基、环氧基、丽基、烧氧基、醚、酯、内酯、金属基团、有机金属基团、聚合物基团、离子基团、或含有前述中至少一种的组合。作为替代或补充，微米金刚石可以用前述官能团进行衍生化。在一个实施方案中，纳米金刚石可通过氧化方法进行衍生化以产生带负电荷的羧酸官能团。在另一个实施方案中，纳米金刚石可通过接枝某些聚合物链进一步衍生化，所述聚合物链通过调节其水溶液的PH值而可以呈电中性，或者可带有负电荷或正电荷。例如，纳米金刚石的衍生可以包括例如如下聚合物链例如具有羧酸官能团、羟基官能团和/或胺官能团的丙烯酸链；聚胺如聚乙烯胺或聚乙烯亚胺；和聚(亚烷基二醇)如聚(乙二醇)和聚(丙二醇)。应当理解的是，进行官能化的纳米金刚石除包括金刚石晶格核外，还包括含无定形碳的石墨组合物的壳或周围区域以及有时称作“碳洋葱”的有序石墨区域。图I是不例性纳米金刚石的透射电子显微镜法(TEM)图像，其显示了纳米金刚石核、碳洋葱和无定形碳区域。碳洋葱可以围绕金刚石晶格核并且可以通过共价键或通过分散机理连到该核上。认为纳米金刚石的无定形碳区域，特别是碳洋葱域包括在官能化条件下反应形成官能团的不饱和位(例如双键)。可以通过直接碳-碳键合形成双键的多种已知方法中的任一种将与纳米金刚石的无定形和碳洋葱区域缔合(associate)的不饱和官能团(functionality)衍生化,或者通过连接到衍生自烯烃的官能团来实施官能团的引入。官能化的示例性方法可以包括但不限于例如双键的氧化或氧化断裂形成醇、二元醇或者包括羰基的醛、酮、或羧酸的反应；通过Sandmeyer反应进行双键的重氮化；通过用反应性金属例如包括锂、钠、钾等的碱金属处理形成阴离子中间体，接着用能够与金属化纳米金刚石反应的分子处理，来进行纳米金刚石的插层/金属化，所述分子例如含羰基的物质(二氧化碳、羧酸、酸酐、酯、酰胺、酰亚胺等)，具有离去基团例如卤素(Cl、Br、I)的烷基物质，甲苯磺酸酯(tosylate)，甲磺酸酯(mesylate)，或其它反应性酯例如烷基卤化物、甲苯磺酸烷基酯等；具有苄基官能团的分子；使用具有在催化剂例如钯、铜或镍存在下与例如芳族卤化物反应的具有硼、锌或锡基团的金属转移化物质，其通过机理例如Suzuki偶联反应或Stille反应机理进行；其它烯烃、二烯、杂原子取代的烯烃等的周环反应(例如3或4+2)或热循环(2+2)环加成进行。在其它实施方案中，可以在衍生化之前将纳米金刚石进行处理以除去最外面的碳洋葱。当将处理过的纳米金刚石进行衍生化时，用以纳入(include)官能团的初始衍生化可以通过例如如下来完成使用卤化方法如自由基卤化来进行直接卤化以纳入例如溴原子，接着水解得到醇，或者直接金属化，以及通过例如醚合成或烷基化进一步官能化；通过例如硝化、接着水解引入氧官能团例如醇或酮；等等。应当理解的是，上述方法意欲说明将官能团引入到纳米金刚石中的概念，并且不应认为对这样的方法的限制。多晶金刚石还包含微米金刚石。该微米金刚石是平均粒径大于或等于I微米(μm)的金刚石颗粒。在一个实施方案中，该微米金刚石的平均粒径为约Iμm-约250μm,特别地约2μm-约200μm,更特别地约Iμm_约150μm。对于上述纳米金刚石，微米金刚石可以呈单分散性，其中所有颗粒具有变化很小的相同尺寸，或呈多分散性，其中颗粒具有尺寸范围并且进行平均。通常，使用多分散性微米金刚石。可以使用不同平均粒径的呈单分散性或多分散性或其二者的微米金刚石，并且该微米金刚石的粒径分布可以是单峰、双峰或多峰。如所述纳米金刚石那样，微米金刚石可以按收到状态使用，或者可以通过各种方法进行分选和清洗以除去污染物和可能存在的非金刚石碳相，例如无定形碳残余物或石墨残余物。最少5%的微米金刚石的最小粒径可以小于O.Iμm,特别地小于或等于O.05μm,更特别地小于或等于0.01μm。类似地，95%的微米金刚石的最大粒径大于或等于I,000μm,特别地大于或等于750μm,更特别地大于或等于500μm。应当理解的是，衍生化纳米金刚石的平均粒径小于微米金刚石的平均粒径。在一个实施方案中，微米金刚石的平均粒径是衍生化纳米金刚石平均粒径的至少约10倍，特别地约25倍，更特别地约50倍，还更特别地约100倍。在另一个实施方案中，衍生化纳米颗粒的平均粒径是衍生化纳米金刚石平均粒径的约150倍，特别地约250-约750倍。多晶金刚石包含基于衍生化纳米金刚石、微米金刚石和金属溶剂-催化剂的总重量计O.001-90wt%的衍生化纳米金刚石。在特定实施方案中，多晶金刚石包含基于衍生化纳米金刚石、微米金刚石和金属溶剂-催化剂的总重量计O.01-70wt%,更特别地O.l-50wt%的衍生化纳米金刚石。在一个示例性实施方案中，衍生化纳米金刚石可以以基于衍生化纳米金刚石、微米金刚石和金属溶剂-催化剂的总重量计更特别地O.l-10wt%的量存在。在一个实施方案中，多晶金刚石还可以包括不同于所述衍生化纳米金刚石的纳米颗粒，不同于所述微米金刚石的微米颗粒，或包含前述中至少一种的组合。在另一实施方案中，所述纳米颗粒和/或微米颗粒可以任选地进行衍生化以具有上述官能团。如本文所使用的，术语“纳米颗粒”是指且包括平均粒径为约Iμm或更小的任何颗粒。纳米颗粒可以包括例如富勒烯，纳米石墨，纳米石墨烯，石墨烯氧化物，纳米管，纳米金刚石(包括纳米尺寸和亚微米尺寸的金刚石颗粒)，金刚烧类化合物(diamondoid),聚倍半硅氧烷，纳米粘土，包括金属或准金属碳化物、金属或准金属氮化物、金属碳酸盐、金属碳酸氢盐、金属氧化物(陶瓷)的无机纳米颗粒，金属纳米颗粒，或者包含前述中至少一种的组人口O在一个实施方案中，本文所使用的纳米颗粒可以具有约O.01-约500nm，特别地O.l_250nm,更特别地约I-约150nm的平均粒径。虽然应当理解的是,包括上文公开的纳米金刚石的纳米颗粒的形状可以是球形、对称、不规则或伸长的，并且可以具有小于10的低长径比(即最大尺寸与最小尺寸之比)和长径比接近I的球形颗粒，但是在其它实施方案中，纳米颗粒可以具有大于或等于10，特别地大于或等于100，更特别地大于或等于200，还更特别地大于或等于500的二维长径比(即对于伸长的纳米颗粒例如纳米管或金刚烷类化合物而言的直径与厚度之比；或者长度与宽度之比，对于板状纳米颗粒例如纳米石墨烯或纳米粘土而言为假定的厚度或表面积比上横截面)。类似地，这样的纳米颗粒的二维长径比可以小于或等于10，000，特别地小于或等于5，000，还更特别地小于或等于1，000。所述纳米颗粒，在被包括时，可以替代相应量的衍生化纳米金刚石。因此在一个实施方案中，在使用另外的纳米颗粒时，该纳米颗粒可以按相对于衍生化纳米金刚石以衍生化纳米金刚石与该纳米颗粒之比的重量计0:100-99:1，特别地5:95-95:5，更特别地10:90-90:10，还更特别地25:75-75:25的比率存在。如本文所公开的，富勒烯可以包括具有多面体结构的碳的任何已知笼状中空同素异形形式。富勒烯可以包括例如约20-约100个碳原子。例如，C6tl是具有60个碳原子和高度对称性(D5h)的富勒烯，并且是相对常见的商购可获得的富勒烯。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。纳米管是具有敞开端或封闭端的碳基管状富勒烯结构体，其可以是无机碳的或者全部或部分由碳制得，并且还可以包括例如金属、准金属以及陶瓷的组分。纳米管，包括碳纳米管，可以是单壁纳米管(SWNT)或多壁纳米管(MWNT)。纳米石墨是板状石墨片簇(其中一个或多个石墨层的堆叠结构)，其具有稠合六边环的板状二维结构，该结构具有扩展的离域η-电子系统、分层并且通过堆积相互作用彼此弱键合。一般而言并且包括纳米石墨烯在内的石墨烯，可以是单片或若干片的具有纳米级尺寸的石墨，所述纳米级尺寸例如小于如500纳米(nm)的平均粒径(平均最大尺寸)，或者在其它实施方案中可以具有大于Iym的平均最大尺寸。纳米石墨烯可以通过如下进行制备纳米石墨的剥离，或者用“剪剖(unzipping)”方法使碳纳米管中一系列碳-碳键催化键断裂形成纳米石墨烯带、接着将纳米石墨烯进行衍生化以制备例如纳米石墨烯氧化物。金刚烷类化合物可以包括碳笼分子例如基于金刚烷(CltlH16)的那些，其可以是金刚石晶格的最小单元笼结构，以及金刚烷的变型(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)和每个分子包括2-约20个金刚烷笼的碳笼多金刚烷分子(例如双金刚烷、三金刚烷、四金刚烷、五金刚烷、六金刚烷、七金刚烷等)。聚倍半硅氧烷(也称作聚有机硅倍半氧烷或多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)衍生物)是具有通式RSiOh5(其中R是有机基团例如甲基)的聚有机硅氧化物化合物，其具有所限定的封闭笼或敞开笼结构(闭式(closo)或巢式(nido)结构)。聚倍半硅氧烷，包括POSS结构，可以通过官能化的含硅单体的酸和/或碱催化缩合进行制备，所述官能化的含硅单体例如四烧氧基娃烧(包括四甲氧基娃烧和四乙氧基娃烧)，烧基二烧氧基娃烧如甲基二甲氧基娃烧和甲基二甲氧基娃烧。多晶金刚石中可以包括纳米粘土。纳米粘土可以是具有分层结构的水合或无水硅酸盐矿物质，并且可以包括例如铝硅酸盐粘土如包括埃洛石(hallyosite)的高岭土、包括蒙脱石的蒙脱土、伊利石(illite)等。可以将纳米粘土进行剥离以分离出单片，或者可以不将其进行剥离，以及此外可以将其脱水或作为水合矿物质包括在内。类似结构的其它矿物质填料还可以包括例如滑石，包括白云母、金云母或多硅白云母的云母等。组合物中还可以包括无机纳米颗粒。示例性的无机纳米颗粒可以包括金属或准金属碳化物例如碳化钨、碳化硅、碳化硼等；金属或准金属氮化物例如氮化钛、氮化硼、氮化硅等；金属碳酸盐，金属碳酸氢盐，和/或金属纳米颗粒例如铁、钴、镍、包含这些中至少一种的合金等。应当理解的是，在包括纳米颗粒时，该纳米颗粒可以是任何物质，其在与衍生化纳米金刚石和微米金刚石组合时，没有明显不利地影响所需的多晶金刚石性能。在一个实施方案中，包含纳米颗粒进一步增强所需的多晶金刚石性能，例如硬度、抗破裂/断裂性、基材结合或其它这样的性能。·在一个实施方案中，有用的纳米颗粒可以包括单壁或多壁碳纳米管、纳米石墨烯、纳米金刚石、氮化硼纳米颗粒、碳化硼纳米颗粒、氮化娃纳米颗粒、碳化娃纳米颗粒、或包含前述中至少一种的组合。在一个示例性实施方案中，有用的纳米颗粒是氮化硼纳米颗粒。在特定实施方案中，氮化硼纳米颗粒是立方氮化硼纳米颗粒。在其它实施方案中，还可以将纳米颗粒功能化以形成衍生化纳米颗粒。例如，纳米颗粒可以用硼化物、碳化物、氮化物、金属碳酸盐、金属碳酸氢盐、非催化金属、或包含前述中至少一种的组合涂覆。除衍生化纳米金刚石和微米金刚石外，还可以包括不同于微米金刚石的微米颗粒。如本文所使用的，术语“微米颗粒”是指且包括平均粒径为约Iμm或更大的任何颗粒。在一个实施方案中，微米颗粒的平均粒径为约Iμm-约250μm,特别地约2μm_约200μm,更特别地约Iμm-约150μm。微米颗粒，在被包括时，可以替代相应量的微米金刚石。因此在一个实施方案中，在使用另外的微米颗粒时，该微米颗粒可以按相对于微米金刚石以微米金刚石与微米颗粒之比的重量计0:100-99:1，特别地5:95-95:5，更特别地10:90-90:10，还更特别地25:75-75:25的比率存在。示例性微米颗粒可以包括微米石墨烯、氮化硼微米颗粒、氮化娃微米颗粒、碳化娃微米颗粒、或包含前述中至少一种的组合。在该方法中，将衍生化纳米金刚石、微米金刚石和金属溶剂-催化剂、以及任何另外的纳米颗粒和/或微米颗粒及其它添加剂组合以形成多晶金刚石。组合还可以包括将不同于衍生化纳米金刚石的纳米颗粒，和不同于微米金刚石的微米颗粒，与其它组分进行混合。具体地，为了实现这样，首先在溶剂中将包括衍生化纳米金刚石和微米金刚石的组分进行混合以形成悬浮混合物。所述溶剂可以是适合于形成这些组分悬浮体的任何溶剂，可以包括去离子水，PH为2-10的水溶液，水混溶性有机溶剂例如醇，包括甲醇、乙醇、异丙醇、正和叔丁醇，2-甲氧基乙醇(甲基纤维素溶剂)，2_乙氧基乙醇(乙基纤维素溶剂)，I-甲氧基-2-丙醇，二甲亚砜，N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，Y-丁内酯，丙酮，环己酮等，或者包含前述中至少一种的组合。浆料中还可以包括粘合剂，以粘合衍生化纳米金刚石和微米金刚石从而在烧结之前的进一步处理期间保持形状。可以使用任何合适的粘合剂，条件是粘合剂没有明显不利地影响所需的多晶金刚石性能。粘合剂可以例如包含金属材料如含钴材料、聚合物材料如聚丙烯酸酯或聚乙烯醇缩丁醛、有机材料如纤维素材料等。应当理解的是这些粘合剂是示例性的且并不限于这些。在一个实施方案中，混合包括将衍生化纳米金刚石、金刚石前体和金属溶剂-催化剂浆化以形成均匀的悬浮体。混合还可以包括将不同于衍生化纳米金刚石的纳米颗粒，和不同于微米金刚石的微米颗粒，与其它组分一起进行浆化。如本文所使用的，“均匀”是指在混合容器中任意位置分析的浆料组成具有如通过将将该浆料样品干燥所测定的小于5%的固体含量变化，特别地小于2%的固体含量变化，更特别地小于1%的固体含量变化。在一个实施方案中，悬浮体具有基于浆料总重量计O.5-95wt%,特别地l-90wt%，更特别地10-80wt%,还更特别地10-50wt%的总固体含量(衍生化纳米金刚石、微米金刚石和任何其它添加剂)。然后加热该悬浮混合物以在提高的温度下除去溶剂。用以除去溶剂的热处理可以通过使所述混合物经受约400-约800°C，特别地约450-约750°C的温度来进行。在退火之前，热处理可以进行至少约30分钟，更特别地至少约60分钟。热处理可以在真空或环境压力下进行。多晶金刚石通过在加热和压力条件下处理多晶金刚石前体(衍生化纳米金刚石、微米金刚石、任选的纳米颗粒和/或微米颗粒、以及金属溶剂-催化剂)来形成。如本文所公开的，“处理”是指烧结多晶金刚石组分，形成颗粒间键和非金刚石晶格隙间区域发生相转变。这种处理在本文称作高压高温(HPHT)处理，其中在衍生化纳米金刚石、微米金刚石和任何加入的纳米颗粒或微米颗粒之间形成颗粒间键。这样的键可以是共价键、包括范德华(vanderWaals)的色散键、或其它键。具体地，颗粒间键包括共价碳-碳键，特别是在金刚石晶格中发现的SP3碳-碳单键，其足以提供本文所公开的硬度和抗破裂性。在HPHT处理中，认为衍生化纳米金刚石和/或微米金刚石的组成相经历相变形成金刚石晶格(四面体碳)结构，特别地，可以存在的任何石墨相(例如碳洋葱的石墨相和/或纳米金刚石或微米金刚石中存在的任何无定形碳相)，原则上可以经历这种相变和从石墨(即非金刚石)相中发现的离域SP2杂化系统(离域31-系统)向SP3杂化金刚石晶格的结构转变。除衍生化纳米金刚石和微米金刚石外，颗粒混合物中可以包括成核颗粒。成核颗粒可以包含HTHP处理期间多晶金刚石的晶粒可在上面成核和生长的任何类型的颗粒，并且可以包括例如富勒烯、人造金刚石、无定形碳纳米颗粒、石墨纳米颗粒、或包含前述中至少一种的组合。还可以将离子注入富勒烯分子中，即如此的离子注入富勒烯。例如，可以将金属例如钴、铁或镍的离子注入富勒烯分子中并且作为成核颗粒包括在其中。在另一个实施方案中，当形成多晶金刚石时，还可包括碳(例如石墨或无定形碳)作为碳源添加剂以形成颗粒间金刚石相。在一个实施方案中，用以实施烧结的加热是在大于或等于约1，000°C，特别地大于或等于约1，200°c的温度下进行。在一个实施方案中，所使用的温度可以为约1，200°C-约1，700°C，特别地约1，300°C-约1，650°C。处理中所使用的压力可以大于或等于约5.O千兆帕(GPa)，特别地大于或等于约6.OGPa,更特别地大于或等于约6.5GPa。处理可以进行I秒-I小时，特别地I秒-10分钟，还更特别地I秒-2分钟。因此，在一个实施方案中，组合还包括通过使所述混合物经受大于约5.OGPa的压力和大于约l，000°c的温度，并持续约I秒-约I小时的时间而进行烧结。所述组合物包括金属溶剂-催化剂。如本文所公开的，金属溶剂催化剂用于催化碳-碳键形成反应。金属溶剂-催化剂催化在微米金刚石和纳米金刚石之间和在个体纳米金刚石颗粒之间形成金刚石与金刚石键从而形成多晶金刚石。在一个实施方案中，金属溶剂-催化剂是合适的过渡金属并且可以包含Ni、Fe、Co、Cr、Ru、Os、Mn、V、它们的合金、或包含前述中至少一种的组合。在特定实施方案中，金属溶剂-催化剂是VIIIA族元素(例如铁、钴或镍)，它们的合金，或包含前述中至少一种的组合。在一个示例性实施方案中，金属溶剂-催化剂包含Co，其合金，或包含前述中至少一种的组合。在其它实施方案中，催化剂材料可以进一步地或替代性地包含碳酸盐材料，例如Mg、Ca、Sr和Ba中一种或多种的碳酸盐。碳酸盐还可以用于催化多晶金刚石的形成。示例性的碳酸盐包括碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶、碳酸钡、或包含前述中至少一种的组合。可以使用包含前述金属和碳酸盐中至少一种的组合。通过该方法制得的多晶金刚石可以包括约O.I重量％_约30重量％的量的金属溶剂-催化剂。通过该方法制得的多晶金刚石可以是用于制品例如切削工具，如用于地钻设备的钻头的超硬磨料。如本文所使用的，术语“钻头”是指且包括在井眼的形成或扩大期间用于钻孔的任何类型的钻头或工具，并且包括例如旋转钻头、冲击钻头、取芯钻头、偏心钻头、双中心钻头、钻孔器、可膨胀钻孔器、研磨机、刮刀钻头、牙轮钻头、混合式钻头以及本领域已知的其它钻头或工具。在一个实施方案中，制备超硬磨料制品(例如钻头)的方法，包括通过将衍生化以包括官能团的纳米金刚石、微米金刚石和金属溶剂-催化剂组合以HPHT处理形成超硬磨料多晶金刚石复合体；将多晶金刚石与支承体组合，其中所述微米金刚石比所述衍生化纳米金刚石具有更大的平均粒径，以及除去金属溶剂-催化剂。可以将多晶金刚石表面附加(affix)到基材以形成多晶金刚石复合体(PDC)，进而将该多晶金刚石复合体连接到支承体例如钻头。基材可以是陶瓷材料。并入到这种基材的多晶金刚石还可以称作金刚石台面(diamondtable)。在一个实施方案中，多晶金刚石可以形成在胶结碳化钨的支承基材上或如美国专利No.3，745，623中所述常规HTHP处理中另一种合适的基材材料，或者可以在没有基材情况下如美国专利No.5，127，923中所述类似的常规HTHP处理中形成的那样形成自支承多晶金刚石复合体，通过引用将每个所述专利的公开内容以其全文并入本文。在一个实施方案中，可以在用于在形成多晶金刚石的HTHP处理期间由支承基材提供金属溶剂-催化剂。例如，所述基材可以包括钴胶结的碳化钨材料。钴胶结的碳化钨的钴可以在HTHP处理期间充当金属溶剂-催化剂。图2描述了纳入到多晶金刚石复合体100中的示例性多晶金刚石130。在图2中，支承体110具有位于该支承体110表面上的多晶金刚石120。基材支承体110可以例如由碳化钨或其它合适的基材材料形成。此外，在一个示例性实施方案中，金属溶剂-催化剂是钴或钴合金，其中，在烧结处理期间，金属溶剂-催化剂通过润湿和毛细管作用插入形成间隙空间123，该间隙空间123存在于整个多晶金刚石120中，在先前衍生化的纳米金刚石121与微米金刚石122之间。应当理解的是，在多晶金刚石120形成期间和/或在多晶金刚石120烧结期间，存在于先前衍生化的纳米金刚石120上的官能团在用于HPHT处理且足以软化和/或熔化金属溶剂-催化剂(例如其中可以用作金属溶剂-催化剂的钴在约1，450°C的温度下软化)的超过900°C的高温下经受热劣化，并且先前衍生化的纳米金刚石121、和微米金刚石122在先前衍生化的纳米金刚石、微米金刚石、纳米和微米金刚石以及任何其它纳米颗粒和/或微米颗粒或可以在烧结期间形成的金刚石相之间形成颗粒间键。在另一实施方案中，可以通过例如浸析处理将金属溶剂-催化剂全部或部分从多晶金刚石除去，从而提供具有减少量的间隙金属(即金属溶剂-催化剂)的roc。在其它实施方案中，可以在Ni、Pt、Cu、Fe、Co、Mo、Mg、Ag、Ti、Nb、Y和Si颗粒上形成无定形碳层以促进金刚石成核和形成碳-碳颗粒间键。或者，可以在不易于形成碳化物化合物例如Cu或Au的材料上包括无定形碳层。形成多晶金刚石的方法包括在热和压力下和在金属溶剂-催化剂存在下处理悬浮体，该悬浮体包含作为组分的如下物质平均粒径为l_500nm且进行衍生化以包括如下官能团的纳米金刚石，所述官能团包含烷基、烯基、炔基、羧基、羟基、氨基、酰氨基、环氧基、酮基、烷氧基、醚、酯、内酯、金属基团、有机金属基团、聚合物基团、离子基团、或包含前述中至少一种的组合，尺寸大于所述衍生化纳米金刚石的微米金刚石，以及溶剂，其中所述组分比在包括非衍生化纳米金刚石而不是衍生化纳米金刚石时更加均匀地分布在整个悬浮体中。衍生化纳米金刚石和微米金刚石，以及任何加入的纳米颗粒或微米颗粒，可以在处理之后保持均匀地分布从而形成多晶金刚石。或者，衍生化纳米金刚石和微米金刚石，以及任何加入的纳米颗粒或微米颗粒，可以采取梯度结构，其中作为组成部分的衍生化纳米金刚石和微米金刚石以及其中任何其它颗粒的粒径，分成不同的夹层(stratify)以形成多个区，其中微米金刚石分布较接近于催化剂(层)，纳米金刚石分布趋于表面，中间体例如亚微米尺寸的纳米颗粒分布趋于多晶金刚石中间。多晶金刚石的这种梯度结构描述于2010年8月13日提交的题目为“CuttingElementsIncludingNanoparticlesinAtLeastOnePortionThereof，Earth-BoringToolsIncludingSuchCuttingElementsjandRelatedMethods”的美国临时专利申请No.61/373，617中，通过这次弓I用将临时专利申请的公开内容以其全文并入本文。金属溶剂-催化剂在HTHP处理期间催化官能化纳米金刚石和微米金刚石之间形成的颗粒间键。在HTHP处理期间，金属溶剂-催化剂可以在多晶金刚石形成间隙晶格和碳-碳键时侵入或插入多晶金刚石内的间隙空间中，在多晶金刚石形成时从陶瓷表面通过毛细作用(wicking)向上进入多晶金刚石的多孔间隙结构。以这种方式，所得金属侵入起到互连作用以及将下面的陶瓷基材附着到多晶金刚石和将多晶金刚石键合到陶瓷基材，从而形成热稳定的金刚石台面。在HTHP处理后，金属溶剂-催化剂(例如钴)保留在相互键合(inter-bonded)的颗粒之间的间隙空间(其可以是开孔或闭孔孔隙)中。一些金属溶剂-催化剂可以截获(entrap)在多晶金刚石或PDC的本体内的闭孔孔隙中，而一些金属溶剂-催化剂保留在多晶金刚石的更多开孔孔隙中。可以在HTHP处理后将这样的金属溶剂-催化剂从多晶金刚石除去。可以使用浸析处理从多晶金刚石内相互键合的晶粒之间的间隙空间除去至少部分或基本上全部金属溶剂-催化剂。如本文所使用的，“基本上全部”是指基于每单位体积多晶金刚石浸析区域的金属重量计，多晶金刚石浸析区域中金属溶剂-催化剂具有的总量小于约5wt%，特别地小于或等于4wt%,仍更特别地小于或等于3wt%。在另一个实施方案中，每单位体积多晶金刚石，多晶金刚石含有至少约I.5wt%的的金属重量。在一个实施方案中，可以使用例如在如美国专利No.5，127,923和美国专利No.4，224，380中较充分描述的那些的浸析剂和方法对多晶金刚石进行浸析，通过引用将每个所述专利的公开内容以其全文并入本文。例如，王水是浓硝酸(HNO3)和浓盐酸(HCl)以任何有效比例例如以l:3(v/v)比率的混合物，可以用于从多晶金刚石内相互键合的晶粒之间的间隙空间至少除去基本上全部的催化剂材料。或者，可以使用沸腾盐酸(HCl)和/或沸腾氢氟酸(HF)作为浸析剂。在一个示例性实施方案中，有用的浸析剂是加热到大于110°C的温度的盐酸(HCl)，可以提供其与多晶金刚石接触约20分钟-约1，000小时或甚至更长，这取决于包括多晶金刚石的本·体的大小，和多晶金刚石所需的浸析程度。因此，在一个实施方案中，浸析包括在20°C或大于20°C的温度下，将多晶金刚石复合体浸入盐酸、氢氟酸、硝酸、或包含前述中至少一种的组合中。在将金属溶剂-催化剂从多晶金刚石浸出之后，多晶金刚石内相互键合的晶粒之间的间隙空间可以不含用于催化多晶金刚石内晶粒之间形成颗粒间键的基本上所有催化剂材料。可以根据本文公开的方法获得的多晶金刚石中的总体微结构可以产生表现出改善的耐久性和热稳定性的多晶金刚石和roc。虽然显示和描述的一个或多个实施方案，但是可以在不背离本发明精神和范围的情况下对其作出修改和替代。因此，应理解以说明和非限制方式描述本发明。上述实施方案进一步描述于下面实施例中。实施例将商购可获得的纳米金刚石簇(75mg,具有约75nm的平均粒径,从NanoDiamondProducts可获得)悬浮于在干冰/丙酮浴内的IOOml液体氨中。将锂金属(175mg)加入到液体氨溶液中，因而该溶液获得蓝色从而表明锂金属的溶解。当锂加入完成时，搅拌该溶液30分钟，然后将I-碘十二烷(I-CH2-(CH2)ltl-CH3)(6.5ml)缓慢加入到金属化纳米金刚石的氨浆料中。让所得溶液在室温下反应4小时，之后将氨缓慢除去以分离出固体产物。将所得固体物质进行分离以获得I-十二烷基衍生化的纳米金刚石。热解重量分析法(TGA)。通过TGA评价官能化纳米金刚石以确定共价键合的正十二烷基的存在。图3显示了重量损失相对于温度的对比热解重量分析法(TGA)图，显示了纳米金刚石(ND)、在与I-碘十二烷(ND+Do-I)的机械混合的混合物中的纳米金刚石、和正-十二烷基-改性的纳米金刚石(Do-ND)的TGA性能。在图3中，可看出纳米金刚石对照品(ND)没有表现出随着温度提高而显著的重量变化，其中纳米金刚石-I-碘十二烷混合物和十二烷基-改性的纳米金刚石各自显示出随着温度提高的重量损失。以10°C/分钟的加热速率获得的TGA图显示出ND+Do-I混合物劣化温度的明显提高，其中开始温度为约100°C和最大变化速率在约190°C，对于ND-Do，开始温度为约200°C和最大变化速率在约260°C。因此，基于该对比，可看出在衍生后十二烷基键合(例如以共价键方式)到纳米金刚石。红外分析(IR)。在图4中显示了对于未改性的纳米金刚石(图4A)和正十二烷基修饰的纳米金刚石(图4B)使用傅里叶变换红外分光光度计(FT-IR)的红外谱图的对比。在图4A中，纳米金刚石在衍生化之前具有包括以下的复杂谱图在约3300CHT1的缔合水的O-H拉伸，在MOOOcnT1的C-H烯属拉伸，以及在OOOOcnT1的C-H烷基拉伸，在约1700-1800^^1的羧酸和酸酐羰基拉伸，在约1600-16700^1的C=C拉伸，然而在衍生化之后，图4B中就十二烷基修饰的纳米金刚石所显示的FT-IR光谱显示出在2800-29800^1和725-1470^^1的突出和强烈的新峰，分别对应于烷基C-H拉伸和变形模式。因此可以清晰地在FT-IR谱图中看出纳米金刚石已被衍生化从而包括十二烷基。通过拉曼光谱法进行的反应确认研究。图5A-5C显示了收到状态的纳米金刚石(图5A)、用十二烷基衍生化之后的纳米金刚石(图5B)和TGA后的纳米金刚石(图5C)的拉曼IR谱图。图5A显示了在1325和1623CHT1分别对应于纳米金刚石的D-带(无序带)和G-带(石墨带)的峰。一旦衍生化，如所预期的，相对于D-带强度(图4B中在ieiOcnr1),G-带的强度(图4B中在1294CHT1)显著降低。UOO-ieOOcnT1之间的其它带对应于纳米金刚石衍生化后十二烷基的存在(参见例如I-溴-十二烷的拉曼光谱，J.Chem.Phys,1968，vol.8，第867页)。然而，一旦高温下加热，衍生化纳米金刚石失去官能团从而导致G-带强度相对于D-带强度提高(图5C)。因此包含官能团对于改善溶剂的分散性是有用的，但是没有必要在烧结后形成多晶金刚石组分的一部分。使用衍生化纳米金刚石形成多晶金刚石复合体(roc)。通过上述方法将平均簇尺寸为75nm的纳米金刚石浆料衍生化并将其与平均粒径为4微米的微米金刚石浆料合并。通过包括溶剂、分散剂和粘合剂而使微米金刚石稳定在溶液中。将两种单独的溶液混合，并随后将其进行干燥以除去过量的溶剂。衍生化纳米金刚石roc由微米金刚石颗粒的经干燥的混合物形成，其中所述微米金刚石占所述混合物的约90-95重量％(基于纳米金刚石和微米金刚石的总重量计)，其余的颗粒是衍生化纳米金刚石。将微米金刚石和衍生化纳米金刚石颗粒的固体混合物置于钴-胶结的碳化钨基材上用以形成roc。然后将所述混合物和基材置于铌罐中，进而将该铌罐置于适合于HPHT处理的标准高压室中。在约1，400-1，550°C的温度和约4.2_6GPa的压力下将具有金刚石颗粒混合物的罐烧结约90秒以形成衍生化纳米颗粒增强的roc。仅使用微米金刚石浆料作为基础组合物(其中微米金刚石占固体混合物的100wt%)形成对比F1DC,而另一个对比PDC由纳米金刚石(非衍生化)衆料和微米金刚石衆料的组合形成。使用相同的方法制备这两种对比roc。图6显示了对于未浸析的商业roc(“商业-未浸析”)、深度浸析除去催化剂的商业roc(“商业-深度浸析”)、仅用微米金刚石制备的基准roc(“基准进料”)、使用未官能化的纳米金刚石加上微米金刚石制备的roc(“未官能化的纳米金刚石+基础”)、和使用官能化纳米金刚石加上微米金刚石制备的roc(“官能化纳米金刚石+基础”)，相对磨损面积(任意单位(unit))相对于切削距离(任意单位)的对比图。在该图中看出，未官能化的纳米金刚石PDC明显偏离官能化的纳米金刚石roc，在约O.37的切削距离中达到约O.2的相对磨损，其中官能化的纳米金刚石PDC在切削距离达到约O.64之前没有招致相同程度的磨损。仅用微米金刚石的基准PDC显示出在未官能化的纳米金刚石PDC和官能化的纳米金刚石PDC之间的中间抗磨损性。未浸析的商业PDC显示出每切削距离的明显磨损，以约O.23的切削距离达到约0.2的相对磨损，并且在超过约O.66的切削距离后显示出高达O.84相对单位的几乎线性磨损。虽然深度浸析的商业PDC显示出在超过约O.88切削距离后约O.23的最小总磨损，但是官能化的纳米金刚石roc以最低斜率显示出最低初始磨损，到约O.36的切削距离为止约O.7的总磨损(与此相比的是深度浸析的商业PDC在相同切削距离中显示出为O.16的两倍磨损)。此外，官能化的纳米金刚石PDC在超过约0.62的切削距离比深度浸析的商业roc显示出更小的磨损。由这些结果，可看出用衍生化纳米金刚石制备的roc的初始抗磨损性与示例性商业roc、单独使用微米金刚石制备的roc、或使用非衍生化的纳米金刚石和微米金刚石制备的PDC相比具有明显改善的抗磨损性能。此外，使用衍生化的纳米金刚石和微米金刚石制备的且不是深度浸析的PDc的初始抗磨损性仍然优于深度浸析的商业roc的初始抗磨损性。本书面描述使用实施例来公开本发明，包括最佳模式，且还使本领域技术人员能够制造和使用本发明。本发明的可授予专利的范围由权利要求书限定，且可以包括本领域技术人员想到的其它实施例。如果这种其它实施例具有不异于权利要求书的字面语言的结构元素，或者如果这种其它实施例包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等效结构元素，则这种其它实施例意图在权利要求书的范围之内。本文公开的所有范围包括端值并且可彼此独立地组合。如本文所使用的后缀复数“(S)”意欲包括其所修饰术语的单数和复数，从而包括至少一个该术语(例如着色剂(复数)包括至少一种着色剂)。“任选”或“任选地”是指随后描述的事情或情况可能或不可能发生，并且是指描述包括其中事情发生的情况和其中事情不会发生的情况。如本文所使用的，“组合物”包括共混物、混合物、合金、反应产物等在内。通过引用将所有参照文献并入本文。在描述本发明的上下文中(特别是在以下权利要求的上下文中)使用的术语“一”、“一个”和“该”以及类似的指引要理解为同时覆盖单数和复数，除非本文另外指明或在上下文中明显有抵触。此外，还应注意的是术语“第一”、“第二”等在本文不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于区别一个要素与另一个要素。与数量结合使用的修饰语“约”包括所指定的值在内并且具有上下文指示的意思(例如其包括与特定量的测量有关的误差程度)。权利要求1.一种形成多晶金刚石的方法，所述方法包括将纳米金刚石衍生化以形成官能团，以及将衍生化纳米金刚石与平均粒径大于该衍生化纳米金刚石的平均粒径的微米金刚石、和金属溶剂-催化剂合并。2.权利要求I的方法，其中所述衍生化纳米金刚石包括官能团，所述官能团包含烷基、稀基、块基、竣基、轻基、氣基、酸氣基、环氧基、丽基、烧氧基、酿、酷、内酷、金属基团、有机金属基团、聚合物基团、离子基团、或含有前述中至少一种的组合。3.权利要求I的方法，其中所述纳米金刚石具有Inm至小于Iμm的平均粒径。4.权利要求I的方法，其中所述微米金刚石具有大于或等于Iμm的平均粒径。5.权利要求I的方法，其中所述微米金刚石的平均粒径是所述衍生化纳米金刚石的平均粒径的至少约10倍。6.权利要求I的方法，其中所述多晶金刚石包含基于衍生化纳米金刚石、微米金刚石和金属溶剂-催化剂的总重量计O.001-90wt%的衍生化纳米金刚石。7.权利要求I的方法，其中将所述微米金刚石衍生化以包括官能团，所述官能团包含烧基、稀基、块基、竣基、轻基、氣基、酸氣基、环氧基、丽基、烧氧基、酿、酷、内酷、金属基团、有机金属基团、聚合物基团、离子基团、或含有前述中至少一种的组合。8.权利要求I的方法，还包括不同于所述衍生化纳米金刚石的纳米颗粒、不同于所述微米金刚石的微米颗粒、或包含前述中至少一种的组合。9.权利要求8的方法,其中所述纳米颗粒包含富勒烯,纳米石墨,纳米石墨烯,石墨烯氧化物，纳米管，金刚烷，金刚烷类化合物，纳米金刚石，聚倍半硅氧烷，纳米粘土，包括金属或准金属碳化物、金属或准金属氮化物、金属碳酸盐、金属碳酸氢盐的无机纳米颗粒，金属纳米颗粒，或者包含前述中至少一种的组合。10.权利要求9的方法，其中所述纳米颗粒是单壁或多壁碳纳米管、纳米石墨烯、纳米金刚石、氮化硼纳米颗粒、碳化硼纳米颗粒、碳化硅纳米颗粒、或包含前述中至少一种的组入口ο11.权利要求8的方法，其中所述纳米颗粒是衍生化纳米颗粒。12.权利要求8的方法，其中所述微米颗粒包含微米石墨、碳纤维、氮化硼微米颗粒、微米金刚石、碳化娃微米颗粒、碳化鹤、或包含前述中至少一种的组合。13.权利要求12的方法，其中所述微米颗粒是衍生化微米颗粒。14.权利要求I的方法，其中合并包括在溶剂中将所述衍生化纳米金刚石、微米金刚石和金属溶剂-催化剂混合以形成悬浮混合物，通过除去所述溶剂形成多晶金刚石前体，以及在加热和压力条件下处理所述多晶金刚石前体。15.权利要求14的方法，其中合并还包括将不同于所述衍生化纳米金刚石的纳米颗粒、不同于所述微米金刚石的微米颗粒、或包含前述中至少一种的组合进行混合。16.权利要求14的方法，其中混合包括将衍生化纳米金刚石、金刚石前体和金属溶剂-催化剂进行浆化以形成悬浮体，该悬浮体比其中包括非衍生化纳米金刚石代替衍生化纳米金刚石的悬浮体具有更大的均匀性。17.权利要求16的方法，其中混合还包括将不同于所述衍生化纳米金刚石的纳米颗粒、不同于所述微米金刚石的微米颗粒、或包含前述中至少一种的组合进行浆化。18.权利要求14的方法，其中加热是在大于或等于约1，000°C的温度，大于或等于约5千兆帕(GPa)的压力下进行，并且处理进行I秒至I小时。19.权利要求I的方法，其中所述金属溶剂-催化剂包含Ni、Fe、Co、Cr、Ru、Os、Mn、V、它们的合金、或包含前述中至少一种的组合；碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶、碳酸钡、或包含前述中至少一种的组合；或者包含前述金属和碳酸盐中至少一种的组合。20.一种通过权利要求I的方法制得的多晶金刚石，其中该多晶金刚石是超硬磨料。21.—种包含权利要求20的多晶金刚石的制品。22.权利要求21的制品，其中所述制品是切削工具。23.—种制备制品的方法，所述方法包括通过将以下物质组合来形成超硬磨料多晶金刚石复合体衍生化以包括官能团的纳米金刚石，平均粒径大于所述衍生化纳米金刚石的平均粒径的微米金刚石，和金属溶剂-催化剂；将多晶金刚石与包含陶瓷的基材组合；以及通过浸析将部分金属溶剂-催化剂从多晶金刚石复合体除去。24.权利要求23的方法，其中浸析包括在大于100°C的温度下，将多晶金刚石复合体浸入盐酸、氢氟酸、硝酸、或包含前述中至少一种的组合内。25.权利要求24的方法，其中所述制品是切削工具。26.一种形成多晶金刚石的方法，所述方法包括在热和压力下处理悬浮体，所述悬浮体包含作为组分的以下物质平均粒径为l_500nm且进行衍生化以包括官能团的纳米金刚石，所述官能团包含烷基、稀基、块基、竣基、轻基、氣基、酸氣基、环氧基、丽基、烧氧基、酿、酷、内酷、金属基团、有机金属基团、聚合物基团、离子基团、或包含前述中至少一种的组合；平均粒径大于所述衍生化纳米金刚石的平均粒径的微米金刚石，金属催化剂，溶剂，和粘合剂，其中所述组分比在包括非衍生化纳米金刚石代替衍生化纳米金刚石时更加均匀地分布在整个悬浮体中。全文摘要一种形成多晶金刚石的方法包括将纳米金刚石衍生化以形成官能团，以及将所述衍生化纳米金刚石与平均粒径大于该衍生化纳米金刚石的平均粒径的微米金刚石、和金属溶剂-催化剂合并。多晶金刚石复合体通过将多晶金刚石附着到支承体上进行制备，并且可以由该多晶金刚石复合体制备制品例如切削工具。文档编号C01B31/06GK102906019SQ201180025132公开日2013年1月30日申请日期2011年4月1日优先权日2010年4月14日发明者S·查克拉伯蒂,G·阿格拉瓦尔,A·A·迪乔瓦尼申请人:贝克休斯公司