技术详细介绍
近几年,随着能源需求的大幅度增长,油田、煤田钻探用金刚石复合片（PDC-Polycrystalline Diamond Compact）生产及应用也在超速增长。而我国目前所生产的金刚石复合片在质量上还不过关,有待于进一步研究改进,不断提高产品质量,改变PDC钻头依赖进口的局面。国内PDC生产厂家主要分布在上海、北京、深圳、西安、郑州、长沙、廊坊等地。这些厂家一般采用国外G E公司、Beer’s公司复合片原料,而自主开发PDC的国内厂家很少。目前高品质PDC关键技术仍然是制约PDC生产的瓶颈技术之一,因此进行高品质PDC的研究及产业化开发具有重要的意义。分别以Ni、Co、Fe为粘接剂,采用化学镀方法将其镀于金刚石粉末表面,研究不同化学镀工艺下金刚石复合片的性能特点,确定化学镀工艺参数,解决传统添加方式中粘接剂分散不均的问题。在金刚石耐磨层与硬质合金基体之间分别沉积Cu、W、Ni过渡层,研究过渡层的种类、厚度对复合片的界面结合强度的影响采用高角衍射XRD和拉曼光谱分析相结合的方法,研究金刚石耐磨层和界面残存的内应力,分析前述化学镀工艺和过渡层厚度变化过程中残余应力分布规律及其对性能的影响,得到半定量的结果。 本项目研发的复合片的磨耗比为25-30万,抗冲击韧性：300-350J,热稳定性：750℃下复合片的磨耗比和冲击韧性不下降。 以Ni为粘接剂,采用化学镀方法将其镀于金刚石粉末表面,研究不同化学镀工艺下金刚石复合片的性能特点,确定化学镀工艺参数,解决传统添加方式中粘接剂分散不均的问题。 在金刚石耐磨层与硬质合金基体之间分别沉积Cu、W、Ni过渡层,研究过渡层的种类、厚度对复合片的影响,确定了最佳过渡层材料。 化学镀法添加粘接剂的技术目前在国内还未见有关报道,在国外G E公司、Beer’s公司得到的广泛的应用,该技术较好的解决了金刚石复合片中粘接剂分布不均匀、复合片中孔隙率较多的问题,同时,在化学镀镍的过程中,有效的去除了金刚石粉末表面的杂质,提高了原始粉末的纯度,进一步提升了复合片的性能。已应用在PDC钻头上,在江汉油田、江苏油田、长城钻探使用.
