聚晶金刚石复合体的发展现状与展望

聚晶金刚石复合体由于具有金刚石聚晶层极高的耐磨性和硬质合金的抗冲击韧性,因而广泛地应用于石油、地质、煤田的开采钻探及机械加工的多个领域中。文章主要介绍了聚晶金刚石复合体在国内的发展现状、存在的问题及发展趋势,以期为国内PDC复合体的良性发展提供必要的参考。     

锚杆钻头PDC倒角对钻进效率的影响

聚晶金刚石复合片(简称为PDC)以其使用寿命长而广泛应用于锚杆钻头上,现场使用证明,PDC切削刃的形态对其在锚杆上的应用性能起决定性的作用,文章分析研究了倒角方式、倒角角度对锚杆钻头用PDC钻进效率和抗冲击韧性的影响,结果表明:在PDC聚晶层外侧倒角15°、在刃口处局部倒角25°、外侧,可大大减少复合片的崩裂,提高钻进效率。     

聚晶金刚石复合片功能的微结构调控研究

随着聚晶金刚石复合片的推广使用,对复合片的整体性能和某些特殊功能的要求均有提高.文章根据金刚石复合片不同使用环境的要求,结合金刚石复合片的主要性能指标,提出了功能型聚晶金刚石复合片的概念.由于聚晶金刚石复合片不同的显微结构可反映其不同的功能性,结合其影响因素对金刚石复合片的显微结构进行调控,实验结果表明,通过对聚晶金刚石复合片功能的微结构调控,可以优化和突出其磨耗性能、抗冲击性能或者耐热性能,从而满足PDC钻采工具切削齿对不同工况微环境的功能性要求.     

金刚石微粉与应用

金刚石微粉根据其结构和生产方法可分为多种.聚晶金刚石微粉、纳米聚晶金刚石是在爆炸形成的瞬态强冲击波作用下合成的.它是以纳米晶构成的微米和亚微米级聚晶,聚晶由于各向同性,无解理面,抗冲击,抗弯强度高,因此它既具有超硬材料的硬度,同时又兼有纳米材料超常的高强度和高韧性.其双重优点构成了其独一无二的物理性能,在高新技术产业和传统支柱产业中有重要的应用.主要运用于芯片、光学晶体、超精细加工、大型硅片超精抛光、表面改性等领域,球状聚晶金刚石微粉外观灰黑色,略呈金属光泽.     

聚晶金刚石高温高压合成工艺研究进展

聚晶金刚石是继人造金刚石单晶之后发展起来的新型超硬材料,凭借其优良的性能广泛应用于钻探、刀具、锯切等领域.文章综述了聚晶金刚石的发展历程、应用领域,分析了烧结聚晶金刚石、纳米聚晶金刚石、超硬聚晶金刚石等的高温高压合成工艺及研究现状,最后指出了聚晶金刚石的发展趋势及目前亟待解决的技术难题.     

高韧性聚晶立方氮化硼(PcBN)复合片的研究进展

主要对国内外高韧性聚晶立方氮化硼复合片的研究进展及目前国内聚晶立方氮化硼合成中出现的相关问题进行了综述,并对其未来发展趋势进行了展望。     

金刚石复合片内部结构优化研究

通过采用不同的工艺方法研究了不同粒度金刚石颗粒高温高压合成聚晶金刚石复合片内部的一致性。测试材料的磨耗比以确认聚晶金刚石复合材料的可靠性。通过研磨减薄聚晶层的方式检验聚晶金刚石复合片内部存在的不均匀斑点所在的空间位置。通过分析超声波扫描图像中的界面图像和聚晶层厚度分布,了解材料的内部结构。通过以上手段来优化合成工艺与合成配方。     

聚晶金刚石的性能及其在生产工艺上的优化

聚晶金刚石不仅具有单晶金刚石所固有的卓越性能,还具有各向同性的优点以及在生产制造中的一些优良特性。但是,由于粘结剂的存在,聚晶金刚石在硬度、耐磨性、热稳定性等方面要差于单晶金刚石。许多科学家和生产制造者对如何改变生产工艺以优化聚晶金刚石的性能进行了研究。本文主要介绍了聚晶金刚石的性能及其在生产工艺上的性能优化取得的成就以及聚晶金刚石的应用前景。     

金刚石聚晶技术与发展

人造金刚石聚晶具有接近金刚石单晶的硬度和耐磨性,其韧性、可加工性和价格等方面具有明显优势,在加工非铁金属和非金属材料中得到越来越广泛的应用.文章介绍了聚晶金刚石的性能特点、评价指标和检测方法,对两种典型的烧结工艺及其技术特点进行了概述,通过跟金刚石单晶及其它超硬材料在性能和价格上的比较,介绍了在具有比较优势的刀具、磨具和宝石加工方面的应用.提出了加快我国金刚石聚晶产业发展的思路PCD产品必须充分发挥现有设备、技术特点并开拓新的应用领域,PDC产品必须采用STCR法,并扩大合成腔体、降低成本、提高产品技术含量.     

减少聚晶金刚石复合片残余应力的若干途径

聚晶金刚石复合片因具有硬度高、耐磨性佳、冲击韧性好等特性,广泛应用于难加工材料的切削加工、石油开采与地质勘探等多个领域。然而由于金刚石与硬质合金的物理性能差异较大,冷却时易在界面处产生残余应力,从而导致聚晶金刚石层与硬质合金层脱离,这是聚晶金刚石复合片失效的主要原因。因此,文章对近年来减少聚晶金刚石复合片内残余应力的各类途径进行归纳总结,并对其未来发展进行展望。