Новости

Синтетический алмаз

Алмазная зернистость обычно используется для описания крошечных зерен (≈0,00004 дюйма) синтетического алмаза, используемого в качестве основного сырья для резцов PDC.С точки зрения химических веществ и свойств искусственный алмаз идентичен природному алмазу.Изготовление алмазной крошки включает в себя химически простой процесс: обычный углерод нагревают при чрезвычайно высоком давлении и температуре.На практике, однако, сделать алмаз далеко не просто.

Отдельные кристаллы алмаза, содержащиеся в алмазной крошке, имеют разнообразную ориентацию.Это делает материал прочным, острым и чрезвычайно износостойким из-за твердости содержащегося в нем алмаза.На самом деле, случайная структура синтетического алмаза на связке работает лучше при сдвиге, чем природные алмазы, потому что природные алмазы представляют собой кубические кристаллы, которые легко разрушаются по своим упорядоченным кристаллическим границам.

Однако алмазная крошка менее стабильна при высоких температурах, чем природный алмаз.Поскольку металлический катализатор, захваченный в зернистой структуре, имеет более высокую скорость теплового расширения, чем алмаз, дифференциальное расширение подвергает связи алмаз-алмаз сдвигу и, если нагрузки достаточно высоки, вызывает разрушение.Если связи выходят из строя, алмазы быстро теряются, поэтому PDC теряет свою твердость и остроту и становится неэффективным.Чтобы предотвратить такой отказ, резцы PDC должны быть надлежащим образом охлаждены во время сверления.

Алмазные столы

Для изготовления алмазного стола алмазная крошка спекается с карбидом вольфрама и металлической связкой для образования слоя, богатого алмазами.Они имеют пластинчатую форму и должны быть максимально конструктивно толстыми, так как объем алмаза увеличивает износостойкость.Алмазные столы самого высокого качества имеют толщину от ≈2 до 4 мм, а технологические достижения увеличат толщину алмазного стола.Подложки из карбида вольфрама обычно имеют высоту ≈0,5 дюйма и ту же форму и размеры поперечного сечения, что и алмазный стол.Две части, алмазный стол и подложка, составляют резак (рис. 4).

Формирование PDC в полезные формы для резцов включает помещение алмазного зерна вместе с его подложкой в ​​сосуд высокого давления, а затем спекание при высокой температуре и давлении.

Нельзя допускать, чтобы температура резцов PDC превышала 1382°F [750°C].Чрезмерное тепло приводит к быстрому износу, потому что дифференциальное тепловое расширение между связующим и алмазом приводит к разрушению сросшихся кристаллов алмазного зерна в алмазном столике.Прочность связи между алмазным столиком и подложкой из карбида вольфрама также снижается из-за дифференциального теплового расширения.