第一只人造黑金刚石聚晶钻头试验总结

本文总结了我国第一只人造黑金刚石聚晶钻头试验的成果,论证了人造黑金刚石聚晶钻头的优越性。     

人造多晶金刚石聚结体磨损机理研究

研究了人造多晶金刚石聚结体磨损机理．结果表明，微断裂是ＰＤＣ的主要磨损机制．杂质降低人造金刚石的强度，从而降低聚晶的耐磨性．粗颗粒的人造金刚石往往含有较多的杂质．含有粗颗粒金刚石的ＰＤＣ的耐磨性较低     

人造多晶金刚石聚结体磨损机理研究

研究了人造多晶金刚石聚结体磨损机理。结果表明，微断裂是ＰＤＣ的主要磨损机制，杂质降低人造金刚石的强度，从而降低聚晶的耐磨性，粗颗粒的人造金刚石往往含有较多的杂质，含有粗颗粒金刚石的ＰＤＣ的耐磨性较低。     

人造金刚石膜

所谓“人造金刚石表面技术”,更确切地说是一种使塑料和金属基底材料获得透明而极抗磨损极耐用的表面的涂复技术。就这种表面的成分及分子结构而言,实际上已非常像真金刚石了。 美国宾夕法尼亚州“Diamonex公司”正在同密苏里州圣路易斯市“孟山都化学公司高性能材料集团”结盟,一起研究如     

大颗粒硼皮金刚石聚晶的研制

本文利用一般生产的黄金刚石单晶作原料,或采取表面加硼处理,或在粘结剂中掺少量硼,使金刚石单晶表面蒙上硼原子层,同时强化粘结剂,在高温高压下进行了硼皮金刚石聚晶的研制,具有悬挂键的金刚石单晶表面,由于微量硼原子的引入,可能产生重构,从而可能改善聚晶的性能。实验结果表明,在高温高压下聚合成的这种大颗粒硼皮金刚石聚晶体的耐热性和磨耗比都大大提高,并且赶上了以含硼黑金刚石单晶为原料合成的大颗粒含硼黑金刚石聚晶,用它们做成的石油取心钻头,效果良好,初步的实验,取得了预期的效果。     

人造金刚石磁性的研究

人造金钢石的合成,以碳素为原料,合金为触媒。其晶体内部往往含有一定数量的触媒合金包裹体,使得人造金刚石具有磁性,亦导致其他物理、化学性能发生变化。研究结果表明,人造金刚石的磁性属铁磁性,其磁性强弱与混入晶体内部杂质元素的种类、含量紧密相关,与抗压强度、晶形完整中和粒度等均有一定关系。因此,人造金刚石的磁性是质量鉴定、产品分级及其合理应用的重要依据。     

人造金刚石锯片的生产

人造金刚石锯片是切割石材的先进工具。随着我国石材行业的迅速发展,人造金刚石锯片的需求量必然增加。生产金刚石锯片投资少、收益快,是一个风险不大的短、平、快产品。     

世界最大的人造金刚石

南非一家公司成功地合成了重量为11.1克拉(即2.22克)的世界最大的人造单晶金刚石,它的尽寸为长10毫米,宽16毫米,略呈黄色,是一完全的单晶体。该金刚石在色彩、纹道及加工性等方面,皆已达到了 4C级的高标准。其导电性及导热性也和天然金刚石相同。该金刚石是在高温和高压的特殊反应器中,采用温差法合成的。     

耐热聚晶金刚石及其制造方法和所用模具

一种能经受1250℃高温而不降低耐磨性的耐热聚晶金刚石。其制备方法主要是:用熔融碱或熔融盐预处理金刚石粉料,将金刚石粉与硅粉或硅粉和其它能与硅形成难熔物的物质粉料混合均匀,然后使混合物在高温高压下保持一段时     

金刚石聚晶薄膜制备及其电子场的发射性能

微波等离子体化学气相沉积是制备微/纳米结构的方法之一,使用该方法在陶瓷衬底上制备微米金刚石聚晶材料薄膜。利用扫描电子显微镜表征了材料的表面形貌,单元尺寸一致,分布均匀。使用X射线衍射和拉曼光谱分析了薄膜的结构,测试了薄膜材料的电子场发射性能。数据表明:制备的薄膜材料开启电场为1.25V/μm,在2.55V/μm的电场下,其电子场发射电流密度达到6.3mA/cm2。     

含硼黑金刚石聚晶的研制及其性能的测试

一九七六年七月,吉林大学、郑州磨料所与天津砂轮厂实行厂、所、校三结合,组成了黑金刚石聚晶科研协作组,于一九七六年十二月上旬在天津砂轮厂金刚石车间研制成功了具有特殊优异性能的大颗粒黑金刚石聚晶。这种聚晶具有较高的磨耗比,一般平均磨耗比可稳定在4万(1:40000)左右,其热稳定性也较高,在没有保护气氛的情况下,能在950℃—1050℃保持稳定,不降低质量,比普通黄金刚石合成的聚晶的热稳定性温度约高200℃,黑金刚石聚晶的这种优异性能,为制造红硬性高均金刚石制品,创造了有利条件,从而扩大了金刚石的使用范围,同时还从理论上预言、实践上证实,它还有化学惰性好的特性,可以用来加工铁族材料。这是一种有重要用途的新材料,且生产成本不高,可以大量投产,本文将报道这种聚晶的研制工艺和性能测试结果。     

人造金刚石表面金属化新技术

采用磁控溅射离子镀技术在人造金刚石表面镀附μｍ级金属钛膜，该镀层实现了金刚石与金属结合剂的冶金结合，从而提高了金刚石工具的使用效率和寿命，解决了目前镀附设备投资大或单次镀附量少的问题，为推广应用提供了广阔前景。     

纳米级金刚石聚晶复合片PCD生长方法的研究

试验在6＊1650T、Φ465mm缸径压机上进行,压力在5.8GPa,温度在1550°C,烧结时间5min,采用CO,SI做添加剂烧结完成PCD样片,经过5轮试验,多次修改配方电镜扫描结果显示,样品里均匀的分布金刚石与金刚石（D-D）键结合和金刚石与金属结合剂的键结合（D-M-D）。     

微波等离子体CVD金刚石薄膜的显微结构

用扫描电镜（ＳＥＭ）和透射电镜（ＴＥＭ）对６种微波等离子体ＣＶＤ金刚石薄膜的表面形貌和显微结构进行了研究，结果表明：在金刚石晶粒长大过程中，（１１１）面方向长大时产生密度很高的微挛晶缺陷，而（１００）面方向长大时产生的晶体缺陷较少。     

煤矿井下用内锥型聚晶金刚石复合片钻头工作状态模拟分析

为提高煤矿井下硬岩钻进破岩效率,设计了Φ94 mm内锥型PDC钻头;并对其进行了破岩过程仿真分析,以研究其受力特性。结果表明:与相同规格三翼内凹PDC钻头相比,在同等工况条件下,内锥型聚晶金刚石复合片箭头(polycrystalline diamond compact bit,PDC)所需轴向载荷降低近13%,破岩效率提高近30%;内锥型PDC钻头破岩受到的径向不平衡力占钻压的9.8%,钻头容易产生涡动;因此对于内锥型PDC钻头应关注其侧向力平衡的设计。根据分析结果,试制Φ94 mm钢体内锥PDC钻头并进行现场试验,相比于工区现用Φ94 mm普通钢体三翼内凹PDC钻头,试验钻头平均寿命提高2倍左右、破岩效率提高40%以上,表明研制的新型内锥PDC钻头有助于降低钻进成本,提高破岩效率。     

人造金刚石合成新型加热技术

采用国产铰链式六面顶压机,通过加方式的改变,对合成工艺进行了研究。有效的降低了对电能源的消耗,节能达到60%～70%,产量提升100%;对环境温度有一定的降低,改善了工作环境,目前该项技术已成功投入工业生产。     

人造金刚石薄膜的合成及其应用

本文对人造金刚石薄膜的五种典型合成方法进行了比较,并对其应用范围、发展现状和前景做了较详细地阐述。