聚晶金刚石复合片及其生产工艺简述
关于聚晶金刚石复合片，最全的都在这里~
关于聚晶金刚石复合片，最全的都在这里~聚晶金刚石复合材料是将聚晶金刚石薄层附着黏结在硬质合金衬底上的复合材料。
聚晶金刚石复合片兼有聚晶金刚石极高的耐磨性以及硬质合金的高抗冲击性。
金刚石层刃口锋利而且具有自锐性，能够始终保持切削刃的锐利，因此非常适用于石油和地质钻探中的软地层直至中硬地层的勘探，效果非常好。
聚晶金刚石复合片中的金刚石含量高达99%，故金刚石层硬度极高、耐磨性极好，其努氏硬度为6.5×104~7.0×104MPa，甚至更高。
硬质合金基体克服了聚晶金刚石硬而脆的不足，大大提高了产品整体的抗冲击韧性。
硬质合金的易焊接性则解决了聚晶金刚石很难通过焊接方法与其他材料结合的难题，可以使聚晶金刚石复合片竖直镶焊在钻头上。
聚晶金刚石复合片因自身性能优越，国内外竞相研制和生产，从而品种规格日益繁多，如图1所示。
主要特性：1 ) 具有极高的硬度。
聚晶金刚石的硬度为HV7500~9000，仅次于天然金刚石。
而且其硬度和耐磨性各向同性，不需选向。
其强度由于有韧性较高的硬质合金支撑，复合抗弯强度可达1500 MPa。
2 ) 具有很高的耐磨性。
聚晶金刚石的耐磨性一般为硬质合金的60~80倍。
在切削硬度较高(>HV1500)的非金属材料时，耐用度极高。
3) 具有较低的摩擦因数。
聚晶金刚石与有色金属的摩擦因数为0.1~0.3，而硬质合金与有色金属的摩擦因数是0.3~0.6。
由聚晶金刚石(简称PCD)材料制作的PCD刀具，与硬质合金刀具相比可降低切削力和切削温度约1/2~1/3。
4) 具有很高的导热性。
聚晶金刚石的导热系数是硬质合金的1.5~7倍，可以大大降低切削区的温度，提高刀具耐用度。
5) 具有较小的膨胀系数。
聚晶金刚石的线膨胀系数很小，约为一般钢的1/10。
另外，因为刀刃锋利，已加工表面加工硬化程度仅为硬质合金刀具的1/3左右，所以加工精度好。
6) 可以根据需要制作成各种尺寸和形状。
耐磨耐冲击聚晶金刚石复合片及其制备方法
耐磨耐冲击聚晶金刚石复合片及其制备方法聚晶金刚石复合片是一种具有高硬度、高强度、高耐磨性和高耐冲击性的新材料，广泛应用于切割、打磨和研磨等领域。
本文将介绍耐磨耐冲击聚晶金刚石复合片的制备方法，并对其性能进行详细阐述。
聚晶金刚石复合片的制备方法包括以下步骤：1.原料选择：选择高纯度的金刚石颗粒和合适的基体材料作为原料。
金刚石颗粒可以使用工业金刚石，基体材料可以选择金属或陶瓷材料。
2.混合：将金刚石颗粒与基体材料进行混合。
可以通过机械球磨或湿法混合的方式，使金刚石颗粒与基体材料均匀分散，以提高复合片的硬度和强度。
3.成型：将混合好的金刚石颗粒与基体材料填充到模具中，进行成型。
可以采用热压、热等静压等方法进行成型，使金刚石颗粒与基体材料紧密结合。
4.烧结：将成型好的材料进行烧结处理。
烧结温度和时间需要根据具体的材料和工艺进行控制，以获得均匀致密的复合片。
5.研磨和抛光：将烧结好的复合片进行研磨和抛光处理，使其表面光滑平整，提高耐磨性和耐冲击性。
1.高硬度：金刚石是目前已知最硬的物质之一，具有极高的硬度。
聚晶金刚石复合片由金刚石颗粒组成，在表面受到磨削或冲击时能够保持较高的硬度，不易磨损。
2.高强度：金刚石颗粒与基体材料的紧密结合使聚晶金刚石复合片具有高强度，能够承受较大的外力冲击而不易破裂。
3.高耐磨性：由于金刚石颗粒的高硬度和基体材料的高强度，聚晶金刚石复合片具有极高的耐磨性，能够在高速摩擦和重负荷环境下长时间使用。
4.高耐冲击性：聚晶金刚石复合片具有优异的耐冲击性能，不易受到冲击损坏，能够在高速冲击和振动的条件下保持稳定性。
5.广泛应用：聚晶金刚石复合片可用于切割、打磨、研磨和磨光等领域。
比如用于切割石材、金属和陶瓷等硬质材料，以及用于制造电子元件和光学器件等高精密度工艺。
总结起来，耐磨耐冲击聚晶金刚石复合片具有高硬度、高强度、高耐磨性和高耐冲击性等优异性能，制备方法简单可行，具有广泛的应用前景。
聚晶金刚石复合片及其生产工艺简述
聚晶金刚石复合片及其生产工艺简述聚晶金刚石复合片及其生产工艺简述（1）聚晶金刚石复合片全部选用国产原材料，经过重新整形、提纯、净化、配料、组装等工序，在国产六面顶（液）压机上，采用先进的超高压-高温合成工艺，生产聚晶金刚石复合片坯料(1) Polycrystalline diamond compact (PDC)Select and use domestic raw materials, and after the procedures of re-coining, purification, purging, burdening and assembling, use advanced ultra high pressure-high temperature synthesis technology to produce polycrystalline diamond compact (PDC) billet on the domestic cubic (hydraulic) press.聚晶金刚石复合片具体生产工艺简述：1）根据订单和公司计划下达生产任务单；2）原料、辅料的购置；3）整形：对金刚石的形状进行严格控制，对所购原料进行重新整形，尽量去除长条形等不规则形状的金刚石颗粒，获得圆度好的、基本上为球形的金刚石颗粒；Introduction of the specific production technology of polycrystalline diamond compact (PDC):1) Assign production tasks in accordance with the orders and company plan;2) Purchase raw materials and auxiliary materials;3) Coining: strictly control the diamond shape, re-coin the purchased raw materials, and do the best to eliminate the diamond particles with irregular shapes such as strip ones toobtain diamond particles with good roundness and which are basically spherical.4) 分级：将混合粉料放入烧杯中，加入超净化去离子水，搅拌混合均匀，根据不同粒度沉降时间不同的原理选取所需粒度，使用激光粒度分析仪对粒度的分布进行精确测量；5）净化：对金刚石微粉、钴粉及其他原料进行氢气还原处理；氢气还原处理工艺：在氢气还原炉中处理，依据材料的不同选择不同的处理温度，大致范围为500-800℃；4) Classification: put the mixed powder into the beaker, add super-purgative deionized water, stir and mix it evenly, select required particle size in accordance with the settling time theory of different particle sizes, and use the laser particle size analyzer to accurately measure the distribution of particle sizes;5) Purification: perform hydrogen reductive treatment to diamond micro-powder, cobalt powder and other raw materials; hydrogen reductive treatment techniques: process it in the hydrogen reducing furnace, select different treatment temperatures in accordance with different materials, and the proximate range should be between 500-800℃;6）配料：按照一定的比例将金刚石与钴粉、以及少量的微量元素进行混合，其中金刚石的粒度严格控制，强调平均粒度以及不同粒度的配合比例。
聚晶金刚石复合片工艺流程
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浅谈聚晶金刚石复合片(1)
浅谈聚晶金刚石复合片（PDC）钻头失效的原因及解决对策作者：冯强【摘要】聚晶金刚石复合片目前应用广泛，但是仍有存在钻头失效的问题，本文将就PDC钻井钻头的设计及生产工艺进行分析，并对失效形式和形成原因进行探讨，一定程度上预防PDC钻头的早期失效。
【关键词】聚晶金刚石、复合片、失效、钻头、完善一、聚晶金刚石PDC钻头设计及生产工艺。
1、聚晶金刚石复合片(Poly crystalline Diamond Compact )，简称PDC。
随着材料工业技术水平和PDC 钻头设计技术的发展，硬地层PDC钻头技术也随之出现了较快的发展。
它可用较低钻压和较高转速,钻头进尺高,单位进尺成本低。
中国某些油田利用金刚石聚晶复合片镶焊在刮刀上,也获得了良好的效果。
复合片外形是圆形被镶焊在圆柱的切削具上,将切削具镶装在钻头体上,成为PDC钻头。
PDC钻头远比天然金刚石钻头成本低,但是只适用于软到中硬地层。
随着石油勘探工业的发展及其相关技术水平的不断提高，加上目前钻探深探井的数量逐年增加，钻井难度也在逐步加大。
因此，钻头的设计和生产工艺成为提高深探井钻探的钻井速度、降低全井钻进成本的关键因素。
2、在材料性质而言，聚晶金刚石复合片是一种新型复合材料，已经广泛应用于是有钻探、地质勘探等多方面领域，并已经开始逐渐涉及到一些需要的材料切削加工领域等。
无论是油井复合片钻头或地勘复合片钻头，其钻头通常都是由复合片和钻头基体两部分组成。
聚晶金刚石复合片也是，聚晶金刚石和硬质合金层是聚晶金刚石复合片的主要材料，需要通过高温高压压制而成的，其中金刚石层是厚度较薄的一层，钨钻类硬质合金材料的厚度一般稍厚作为基底，聚晶金刚石复合片具有很多有益的性能，比如有比硬质合金更高的硬度和耐磨性，强于硬质合金的抗冲击性。
3、钻头设计方面的问题，钻头的设计包括有复合片的定向、排粉、保径的方法、冲洗等。
其中钻头的基体是复合片的载体，是钻头的主要部分。
因此它的质量问题直接影响了钻头的使用效果。
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聚晶金刚石复合片及其生产工艺简述（1）聚晶金刚石复合片全部选用国产原材料，经过重新整形、提纯、净化、配料、组装等工序，在国产六面顶（液）压机上，采用先进的超高压-高温合成工艺，生产聚晶金刚石复合片坯料(1) Polycrystalline diamond compact (PDC)Select and use domestic raw materials, and after the procedures of re-coining, purification, purging, burdening and assembling, use advanced ultra high pressure-high temperature synthesis technology to produce polycrystalline diamond compact (PDC) billet on the domestic cubic (hydraulic) press.聚晶金刚石复合片具体生产工艺简述：1）根据订单和公司计划下达生产任务单；2）原料、辅料的购置；3）整形：对金刚石的形状进行严格控制，对所购原料进行重新整形，尽量去除长条形等不规则形状的金刚石颗粒，获得圆度好的、基本上为球形的金刚石颗粒；Introduction of the specific production technology of polycrystalline diamond compact (PDC):1) Assign production tasks in accordance with the orders and company plan;2) Purchase raw materials and auxiliary materials;3) Coining: strictly control the diamond shape, re-coin the purchased raw materials, and do the best to eliminate the diamond particles with irregular shapes such as strip ones to obtain diamond particles with good roundness and which are basically spherical.4) 分级：将混合粉料放入烧杯中，加入超净化去离子水，搅拌混合均匀，根据不同粒度沉降时间不同的原理选取所需粒度，使用激光粒度分析仪对粒度的分布进行精确测量；5）净化：对金刚石微粉、钴粉及其他原料进行氢气还原处理；氢气还原处理工艺：在氢气还原炉中处理，依据材料的不同选择不同的处理温度，大致范围为500-800℃；4) Classification: put the mixed powder into the beaker, add super-purgative deionized water, stir and mix it evenly, select required particle size in accordance with the settling time theory of different particle sizes, and use the laser particle size analyzer to accurately measure the distribution of particle sizes;5) Purification: perform hydrogen reductive treatment to diamond micro-powder, cobalt powder and other raw materials; hydrogen reductive treatment techniques: process it in the hydrogen reducing furnace, select different treatment temperatures in accordance with different materials, and the proximate range should be between 500-800℃;6）配料：按照一定的比例将金刚石与钴粉、以及少量的微量元素进行混合，其中金刚石的粒度严格控制，强调平均粒度以及不同粒度的配合比例。
所配原料在球磨机中进行充分混合，严格控制球磨时间和球磨机转速；：对于大尺寸聚晶金刚石切割刀片在装料时，要采取特定的装料方式以保证复合片中聚晶金刚石层的厚度的均匀性；。
对于聚晶立方氮化硼切割刀片，工序中需将金刚石微粉改换为氮化硼微粉、Co 等原料，改为合适的粘结剂粉末（铝、氮化铝、氮化钛等各种粉末）；6) Burdening: mix the diamond, cobalt powder and a small amount of microelements in accordance with a certain proportion, of which the diamond particle sizes should be under strict control, and the mixture ratio of average particle size and different particle sizes should be emphasized. Adequately mix the burdened raw materials in the ball mill, and strictly control the ball milling time and the rotating speed of the ball mill; when loading big-size polycrystalline diamond cutting blades, special loading method should be adopted to ensure even thickness of the polycrystalline diamond layer in the compact; for the polycrystalline cubic boron nitride (PCBN) cutting blades, during the procedure, change the diamond micro-powder into materials like boron nitride micro-powder and Co, and change it into appropriate binder powder (such as various powders like aluminium, aluminium nitride and titanium nitride).7）组装：在200t 油压机上压制近似于立方体的叶蜡岩块；将球磨好的原料在真空度为10-3Pa 的情况下进行真空热处理，冷却出炉后尽快将原料放入钼杯中并用钼盖盖好；8）合成：根据合成聚晶金刚石复合片的尺寸选择合适吨位的六面顶压机进行超高压高温合成。
如果需要合成大尺寸的聚晶金刚石复合片，需选用大吨位的六面顶压机，针对部分产品及工艺的特殊要求，有时需要使用目前国内最大的20000 吨六面顶压机。
所需温度为1500-1800℃，压力最大保持6GPa。
该步骤是整个工序中最重要的部分，也是技术的核心，必须优化工艺参数以达到最优化的合成工艺。
产品种类、规格不同，合成所用参数需要调节；PCBN合成时，合成方法与合成聚晶金刚石刀片的方法相同，但工艺参数依据氮化硼含量和粘结剂含量、种类的不同而有较大的不同。
7) Assembling: press the pyrophyllite blocks with cubic shapes on the 200t oil hydraulic press; perform vacuum heat treatment to the ball milled materials under a vacuum degree of 10-3Pa, put the material into the molybdenum cup as soon as possible after discharge and cooling, and cover it well with a molybdenum cap;8) Synthesis: choose a cubic press of appropriate tonnage in accordance with the size of PDC to perform super high pressure-high temperature synthesis. Synthesis of big-size PDC requires cubic press of big tonnage, and sometimes the current biggest domestic cubic press of 20,000 tonage is needed in accordance with special technological requirements of some products and procedures. Required temperature is 1500-1800℃, and the biggest pressure is 6GPa. This step is the most important part in the whole procedure as well as core of the technology, and technological parameters must be optimized to generate optimized synthesis technology. Parameters used in the synthesis need to be adjusted in accordance with different product categories and sizes; when synthesizing PCBN, the method is the same with the synthesis of polycrystalline diamond cutting blades, but there are major differences of technological parameters in accordance with different contents and categories of boron nitride and binder.9）喷砂：合成后的产品在叶蜡岩块中，首先去除叶蜡岩块和包覆的钼杯，之后进行喷砂处理，除去加工合成过程中和去除叶蜡岩块和钼杯时黏附的氧化物、叶蜡岩等，露出产品坯料；10）磨外圆：对产品坯料用外圆磨床磨外圆。