石油钻探用金刚石复合片(PDC)的发展及现状
自20世纪50年代,人工模拟金刚石生成条件成功制造出人造金刚石单晶用于磨削砂轮以后,人们就在探索扩大人造金刚石应用领域,适合于地质钻探,尺寸更大的人造金刚石产品取得初步成功.石油天然气钻探用金刚石复合片(以下简称油用PDC)的逐步发展主要体现为技术进步使产品综合性能较早期产品有很大提高.中国PDC钻头尽可能采用大尺寸的19mm系列产品，以求较高的钻井工作效率；注重PDC钻头的耐磨性、抗冲击性能、耐热性能。构成PDC的两大主要材料:金刚石微粉和硬质合金对PDC质量的好坏具有决定性的作用。PDC制造商无不极力提高和改善这两种材料的性能，以期最终提升PDC本身性能。国外有学者探索使用其他材料替代金属钻作为金刚石层的结合剂，如碳酸盐类物质，其热膨胀系数与金刚石的热膨胀系数差别较小，使PDC的耐热性能得以提升。根据金刚石合成理论，当烧结压力和温度提高到目前常规生产所用压力和温度的1.5倍左右时，即可使聚晶金刚石层中的钴大大减少，甚至可以无须催化剂(钴)的状态下使金刚石颗粒连接起来，形成不含钴的金刚石聚晶层。并提出了声发射法、高频冲击法、铣削测试法、冲击耐磨叠加测试法等测试方法。
金刚石复合片 耐磨性 抗冲击性能 耐热性能 油气钻探
江晓乐
郑州新亚复合超硬材料有限公司,河南郑州450001
国内会议
第六届郑州国际超硬材料及制品研讨会暨庆祝中国人造金刚石诞生50周年大会
郑州
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2013-11-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）