国外人造金刚石及其在地质钻探中的应用现状与发展

六十年代人造金刚石投入工业生产之后,很快被运用于地质钻探,并取得了良好的效果.现在国外许多孕镶地质钻头已采用人造单晶金刚石制作,并有效地被用于钻进中硬及硬岩;人造表镶单晶钻头,也投入了试验;聚晶和复合体钻头也获得了较快的发展,这些都标志着人造金刚石在地质钻探中的运用已跨入了一个新阶段.     

215.9mm电镀复合片(PDC)石油取心钻头研究

八十年代世界上钻探切削具已进入以人造金刚石及其复合材料为主的新时期,人造金刚石复合材料则是继人造金刚石单晶之后发展起来的新型超硬材料。在某些领域已取代天然金刚石并正在争夺硬质合金的传统市场.国外有人对这一产品的发展称之为切削研磨材料的一次革命.     

钻进“打滑层”钻头的设计要点

我所针对钻探施工常遇到的“打滑层”的特点 ,合理设计钻头参数 ,制作了多种规格的“打滑层”钻头 ,钻进效果较好 ,为用户解决了钻进难题。笔者在实际工作中总结出以下“打滑层”钻头设计要点。(1)选用高品级人造金刚石。高品级人造金刚石具有晶形好、单粒抗压强度高、热稳定性好等特点 ,钻进坚硬岩石具有特别明显的优点 ,是低品级金刚石所无法比拟的 ,也是突破“打滑层”的关键。(2 )选用中细粒度人造金刚石。当前国内人造金刚石强度与国外先进水平比有很大差距 ,在这种情况下 ,如果使用粗粒度金刚石 ,由于强度不够 ,会     

人造金刚石整形工艺的研究

通过对人造金刚石进行整形处理，采用适当的工艺，把连聚晶分离成单晶，对不规则的晶体进行浑圆化处理。整形后人造金刚石的连聚晶可控制在５％左右，经分选后可选出一定比例的高品级金刚石，既保证了金刚石质量的稳定性，又创造了较好的经济效益。     

提高人造金刚石单晶质量

从设备的更新，原材料质量的提高，人造金刚石合成工艺的改进等方面，对如何提高金刚石单晶质量进行了探讨。     

人造金刚石整形工艺的研究

通过对人造金刚石进行整形处理，采用适当的工艺，把连聚晶分离成单晶，对不规则的晶体进行浑圆化处理。整形后人造金刚石的连聚晶可控制在5％左右，经分选后可选出一定比例的高品级金刚石，既保证了金刚石质量的稳定性，又创造了较好的经济效益。     

人造金刚石在中国地质钻探中的应用

人造金刚石于７０年代开始在我国地质钻探中推广应用。除人造金刚石单晶外，还采用了聚晶，复合片以及其它烧本或镶嵌体。所有这些大大地推动了我国钻探工程的技术进步。     

关于废旧人造金刚石钻头的回收

目前全国地质系统开动小口径金刚石钻机270台左右，消耗金刚石钻头约有一万多个，消耗人造金刚石15万克拉，扩孔器5千多个。通过回收97个钻头，发现其收获率还是相当大的，单晶能回收15％，聚晶回收54％，按照这种比例，全国的废旧人造金刚石钻头及扩孔器可回收2万～3万克拉的单晶，和10万～13万粒聚晶，此数相当可观。为了保证生产第一     

苏联积极发展人造超硬材料

由于人造超硬材料各向同性的力学性质比天然金刚石好,所以这种材料在苏联钻井碎岩材料中得到了迅速发展,并取得了明显的经济效果。先后研制成功并用于生产上的超硬材料主要有以下几种类型。人造金刚石:单晶人造金刚石有ACO、ACD、ACB、ACK、ACC(ACKC)、ACM和ACCH,其中ACK和ACC的强度超过了天然金刚石。聚晶金刚石有ACB、ACпK,CB,CBC和CBCп,其强度与ACK、ACC相近,但冲击韧性大、脆性小。     

地质岩心钻探用单晶人造金刚石孕镶钻头及聚晶人造金刚石扩孔器通过鉴定

上海砂轮厂、地质科学院勘探技术研究所和有关地质局、队共同协作，从1972年起，开展了单晶人造金刚石孕镶钻头的研制与试验工作。三年来，试验成了用电阻炉热压法及中频感应热压法制造人造金刚石钻头工艺。以上两种工艺制造的人造金刚石孕镶钻头，在河南第三地质队、第九地质队、北京101地质队、湖北第七地质队、浙江第三地质队进行了生产试验，共使用56个钻头，进尺2055.89米，其中47个钻头平均寿命均至30米以上（另外9个钻头仍在使用），人造金刚石孕镶双管钻头最高寿命为172.52米，所用人造金刚石粒度为60目、     

乳化冲洗液在人造金刚石地表钻进中的应用

为了解决天然金刚石供应不足的问题,冶金地质系统与有关协作单位,遵照毛主席"独立自主,自力更生"的教导,最近几年重点进行了人造金刚石钻进技术的实验、研究工作,取得了不少的成绩.我们机台从1971年开始,分别在芳畈、团山沟、灵乡等矿区进行了人造金刚石地表钻进试验,通过几年的实践,我们体会到小口径金刚石钻进比钢粒钻进具有许多优点.在过去几年里,我国在天然金刚石和人造金刚石地表钻进中,转数始终较低,均为300～500转/分,钻头使用寿命也短.特别是人造金刚石钻头,由于单晶粒度(孕镶钻头上)较细,在低转数下,更难充分发挥其     

人造卡邦金刚石研究

人造卡邦金刚石是用特种石墨在触媒在７７ｋｂ（７７００ＭＰａ）以上压力和１５００°Ｋ左右温度下合成的。经微观和宏观检测，它具有结构致密、晶粒间以金刚石键相结合的微观特征，与天然卡邦结构相近，它在宏观上表现出显微硬度高（相当于天然单晶）、抗压强度高、耐磨性好、颗粒大、可指定成形等优点及耐热性差的不足。人造卡邦金刚石的研究成功并将它应用于工业、国防和科技各个方面，使当今人造金刚石发展跃上新台阶。     

两种新型人造聚晶金刚石钻头通过鉴定

在煤田钻探中,由于地质条件复杂,软硬地层交替频繁,钻孔直径大,孔深,泥浆粘度大等特殊条件,人造单晶磨料级孕镶钻头的应用一直受到很大限制。为了进一步扩大和推广人造金刚石在煤     

扩大金刚石钻进的使用范围

我国自1975年开始全面推广小口径金刚石钻进技术以来,取得了可喜的进展. 从金刚石开采的历史来看,全世界金刚石的开采量或是目前已发现的储量都是很有限的,而且生产一克拉金刚石需要处理大量砂、砾石和岩石.针对金刚石资源的这一特点,必须大力发展人造金刚石. 我国在人造金刚石钻探技术方面也已取得了较大的进展.为了进一步扩大金刚石钻进的使用范围,除了研制不同胎体和不同结构型式的孕镶金刚石钻头外,还必须对目前国外已得到大力发展的复合体钻头和金刚石压块钻头给予极大的注意. 复合体上的金刚石层是金刚石微粒非定向排列压成的共晶体,基本上具有各向同性的特征,韧性很大,硬度接近单晶金刚石而比立方氮化硼高3倍,热     

探 索 拾 零 (三) ——孕镶人造金刚石钻头自由谈

20世纪中叶出现的孕镶金刚石钻头，为机械式破碎岩（矿）层的钻探工程揭开了新的篇章。因其分散的切削具自动磨蚀、脱落和及时更新的特性，既减轻机械负荷，更提高纯钻进速度和回次进尺，是高效、优质、低成本的取心钻进的好办法。业内的专家、学者们不辞辛劳，在岩石破碎机理，人造金刚石单晶，孕镶人造金刚石钻头设计、制造及钻进工艺技术等方面进行了大量的探索和实践。     

合成粗颗粒金刚石的技术研究

为合成粗颗粒(24～46目)、高强度(22～24kg/cm~2)单晶人造金刚石,介绍了所用的石墨原料、触媒种类、装料方式以及合成参数,并讨论了合成机理。     

热压法钻头烧结过程对人造金刚石性能的影响

在有关金刚石的文献中,对天然金刚石或人造金刚石性质都有论述.但是这些论著的研究对象都以天然金刚石或人造金刚石单晶体、连生体和多晶体原始特征为主,而对从废旧钻头中回收的人造金刚石性质则很少研究. 近年来,我们在室内大量回收人造金刚石并对其性质进行的研究表明,热压烧结过程引起人造金刚石的溶解与再生长.我们认为,这是导致烧结后的人造金刚石晶形、粒度、强度等性能发生变化的原因之一.因此,如何控制烧结过程中人造金刚石不产生或少产生缺陷,也就是如何保持人造金刚石性质不受或少受影响,对提高人造     

人造金刚石钻头磨损及变相

在某矿区用人造金刚石钻头钻进复杂(硬、脆、碎)地层的试验工作,自一九七四年十二月开展以来,进行了一年,完成两个生产钻孔,开动328个台班,总进尺772.22米,其中人造金刚石钻头进尺659.28米(钻进铁矿234.63米、透闪石和透辉石415.14米,其他岩石9.51米).共投入41个钻头(单晶孕镶钻头38个,聚晶补强钻头2个,爆炸法聚晶手镶钻头1个),消耗钻头36个.     

人造金刚石单颗粒静压强度测定和计算方法

人造金刚石单颗粒抗静压强度(以下简称强度),是我国目前鉴定人造金刚石质量优劣,识别金刚石合成工艺好坏的主要参数之一。由于金刚石粒度细、晶体形状差异较大,在数以万计的金刚石产品中,如何正确测定和计算好人造金刚石的强度,对于正确评价金刚石的合成工艺、合理使用人造金刚石都具有重要意义。 我们认为在数以万计,其质量分布很不均匀的金刚石颗粒中,要使测得的强度值接近它     

人造与细粒天然金刚石钻头的技术经济指标

基辅超硬材料研究所研制成功用人造金刚石或用非常细粒天然金刚石镶制的КАИ型金刚石钻头.所用人造金刚石的粒度为0.2～0.4毫米,天然金刚石为0.4～0.6毫米.目前生产的人造金刚石按其质量分为五种标号:ACO、ACΠ、ACB、ACK和ACC.前三种标号的人造金刚石(即一般的、普通强度的和高强度的)均为一些晶体与形状不规则的连晶体,已成功地应用于制造金属加工研磨工具.ACK与ACC标号的人造金刚石强度