渭南延安汉中榆林安康商洛金刚石复合片耐磨性和抗冲击好的厂家

PDC的制造方法主要有两种:一是直接合成，即人造金刚石与硬质合金基体一起组装，一次合成。该工艺简单、成本低、产量高，但耐热性相对较低。另一种是间接合成，即先制造出聚晶金刚石层，再将其焊接到硬质合金基体上，制造出PDC。该方法合成工艺较为复杂、成本高，而且用这种方法制作的PDC界面结合强度远低于直接合成法，但它的耐热性能好。目前，国内外一般采用直接合成法制造PDC材料。其工艺流程如图1一7所示。国内外的聚晶金刚石(PCD)以及聚晶金刚石复合体(PDC)材料，由于其制造方法、复合途径、烧结机理各不相同，因而其分类方法也不一样[2l]。美国GE公司通常将金刚石的聚结分成两种:一是金刚石自身结合(D一D结合);二是中介结合(D一M一D结合)，即利用金属或非金属结合剂来相邻金刚石之间的联结。这种分类方法出于历史的原因，至今一直沿用。油田钻探用PDC的用量近几年增长迅猛，我国现有陆上油田329个，气田82个。每年钻井1万口左右，年平均进尺2000万米，耗用油田钻探用PDC30多万片，价值约两亿元人民币。对钻头失效形式的调查显示，由于热残余应力引起断裂及金刚石与硬质合金基体结合不牢固，造成金刚石层脱落的占到了33%。一般认为，PDC的残余应力是造成PDC非正常失效的主要原因。当前对普通聚晶金刚石复合片的改进主要有非平面连接技术及梯度过渡技术。非平面连接是指硬质合金基体与聚晶金刚石层间采用台阶形、槽形或简单凸凹形等几何形式联结。如DelmiS发明了一种沟槽状的复合片;Flood介绍了一种锯齿行界面的复合片，锯齿有多种表现形式，比如是环形的，或直线的，其中锯齿的数目也是可变的;Hardy等建议把锯齿或沟槽做成同心圆、螺旋或间断的圆弧等形状。虽然这种措施一定程度上能通过增大金刚石层与硬质合金的接触面积来达到提高机械结合强度的目的，同时也在一定程度上能缓和了由于两种材料的热膨胀系数、弹性模量等物理性能参数差异造成的应力集中，但是，由于大都是凭经验设计界面形状，未对界面间的热残余应力作详细的计算分析和实验验证，也未对界面形状和细部尺寸等作的调整，往往只注重某一单方面力学性能的优化，忽略了界面中局部高应力区的存在，从而限制了PDC产品耐久性的大幅度提高。我们的初步研究表明，复杂的界面形状虽然可以提高界面的结合力，但也不可避免的存在拉应力集中现象，在冲击试验中，这些区域因张应力高度集中而常常发生界面分离或断裂。根据PDC合成过程中的热力学规律，建立合理的物理模型，应用断裂力学理论、方法并采用现代物理检测方法，如XRD和激光拉曼光谱技术，结合其它试验手段，对PDC残余应力及其与相关参数之间的内在联系和分布规律作深入的研究，从而对其界面结构进行优化，有效降低界面间的残余应力，提高PDC抗冲击断裂性能及高温高压合成的成品率、使用寿命及其他使用性能，具有十分积极的意义。另外，由于PDC材质的特殊性，目前的测试方法如超声波A扫描或是C扫描检测，虽然可以观察到PDC内部的烧结情况，根据图像粗略判断PDC产品的优劣，但无法得到能够定量反映检测结果的数据资料，难于从实验上掌握PDC界面热残余应力的大小、分布等。国外有人采用带高能加速器的XRD和中子衍射法研究过PDC硬质合金与多晶金刚石厚度比对PDC热残余应力的影响，但未作系统的分析，更没有提出减轻或消除PDC热残余应力的方法。研究PDC残余应力分析检测的新方法，进一步探索降低PDC残余应力的有效途径，如过渡层技术、合成后的热处理等，从而设计出界面结构合理、低生产成本、性能的新型结构PDC，这将对我国的钻探业带来的经济效益和社会效益。
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深圳市海明润超硬材料股份有限公司,成立于2000年8月,国家高新技术企业。公司主导产品为石油天然气钻探用金刚石复合片、聚晶金刚石和聚晶金刚石喷砂喷嘴。经营场地面积15000多平米。目前深圳公司具有年产各种规格石油天然气钻探用金刚石复合片、聚晶金刚石和聚晶金刚石喷砂喷嘴等超硬材料产品200万件以上的生产能力。2008年在黑龙江建立了哈尔滨海明润超硬材料有限公司全资子公司，占地4万平米。目前已建成年产200万片金刚石复合片生产线。

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