锯切力的随机性与锯片磨损

通过对材料的微观硬度分布不均匀性的数学描述 ,建立随机性锯切力模型 ,提出了随机性锯切力计算公式 ,用花岗岩锯切实验验证了公式的合理性。在此基础上总结了锯切参数选择对锯切力及锯片磨损的影响规律。     

金刚石工具在钢筋混凝土结构修复改造中的应用与研究现状

我国正处于钢筋混凝土结构应用与发展的大规模新建与修复改造并重阶段。为对钢混结构进行局部或整体的拆除与修复改造,传统机械破碎与爆破拆除方式存在施工效率低、安全隐患大和环境污染严重等问题,而利用金刚石工具对其进行静力切割拆除的施工方法在近年来得到迅速发展。目前,在钢混结构拆除与修复改造施工中应用最多的金刚石工具为金刚石薄壁钻头、金刚石锯片和金刚石绳锯。本文对上述3类金刚石工具在钢混结构修复改造施工中的应用现状、钻进与锯切机理、制造技术和施工工艺等研究现状进行了总结与分析,在此基础上指出了其可能的研究趋势与发展方向。研究成果可为金刚石工具在工民建和部分特殊领域的广泛应用提供技术参考。     

镀膜金刚石工具中以Fe代Co的胎体配方的试验研究

从分析锯切对金刚石圆锯片胎体性能的要求出发,根据金属材料学的基本理论,确定了提高胎体机械性能的微量元素之后,试验研究了胎体主要成分ＷＣ、Ｆｅ／Ｎｉ、６６３－Ｃｕ;烧结工艺参数中的烧结温度和保温时间等５个因素对胎体综合指标的影响,所研制的胎体配方达到了锯切生产的要求     

切磨过程中花岗石材料去除机理研究

深入理解切磨过程中花岗石材料的去除机理是优化加工设备，加工工具以及加工参数的基础。本文研究了花岗石的断口表面、锯切表面、粗磨表面以及精磨表面形貌特征，并结合切磨过程中临界载荷、单颗金刚石磨粒所承受的切削力以及比能特征，对加工表面形成机理进行了分析。研究表明，材料的去除机理与单颗磨粒的最大切削厚度直接相关。随着单颗金刚石磨粒最大切削厚度的减小、花岗石的去除方式也逐渐由脆性断裂为主转为塑性流变为主。由于不同的材料去除机制对应不同的能量消耗，可以通过调节单颗磨粒的最大切削厚度控制材料的去除方式，进而控制能量消耗。因此，均匀的磨粒出露高度对于控制切磨过程中材料的去除机理和优化加工过程具有重要意义。     

大型构筑物平移基础切割模拟试验研究

通过对大型构筑物基础模拟切割试验,试验模拟单元浇注、金刚石水平钻孔、金刚石绳锯切割、锯口内填充材料的灌注及剥离面的生成等,证明了对该建筑物基础横断面进行钻孔、分单元切割的技术完全可以达到项目对钻、切施工的技术要求.     

比利时DIAMANT BOART公司金刚石钻头简介

1985年9月地矿部派考察组赴比利时DIAMANTBOART公司（简称DB公司），对其金刚石钻头、钻机、绳索取心、金刚石绳锯采石技术等进行了考察。其中金刚石钻头及其制造技术是考察重点。今就了解收集到的情况作一简介。DB公司建于1937年。它是从事金刚石工业应用的开发研究机构。如金刚石用于矿山和石油钻探、石材加工、玻璃加工等。特别在矿山和石油用金刚石钻头的开发研究方面在技术上有独到之处。DB公司有一套先进的金刚石检测和分选技术，对各种金刚石原料分类，制造用于地质、油井及工程钻     

花岗岩岩相学特征及岩石可锯性研究

花岗岩岩石中矿物的成分、结构、构造类型和矿物力学性质是制约岩石可锯性的主要因素。花岗岩岩石中石英矿物多（岩石偏酸性）、颗粒结晶粗大，矿物裂理和解理发育差，岩石呈致密块状构造，则可锯性差，反之则可锯性好。并以四川红系列花岗岩石材加工为例，说明了花岗岩岩相学特征对岩石可锯性影响的程度。从而，为花岗岩石材开发过程中，如何选择金刚石锯片提供科学参考资料     

作用在裂隙中的渗透力分析

裂隙岩体中流体对岩体的作用力, 是研究岩体稳定性的重要问题。本文认为流体作用于裂隙壁面上的力包括两部分, 即垂直于裂隙壁面的流体静水压力 (导致裂隙垂向变形)和平行于裂隙壁面的拖曳力 (导致裂隙切向变形), 此拖曳力为面力。文中以单裂隙水流的立方定律为基础, 运用流体力学的动量方程, 推导出了单一平直光滑无充填裂隙、有充填的裂隙及水流和充填物一起运动情况下, 裂隙壁面承受的切向拖曳力公式。该公式对于分析流体对裂隙岩体变形性能及强度的影响具有重要价值。     

关于薄壁金刚石钻头胎体性能的探讨

对薄壁金刚石钻头胎体进行了性能分析和配方设计探讨，尤其根据被钻切介质对钻头胎体性能的要求作了较详细的分析，从理论分析结合实践经验筛选出了钻切建筑石材和各种钢筋砼的钻头胎体配方，在生产中满足了钻头工作条件的要求。     

钢筋混凝土与金刚石参数若干问题的探讨

对钻进钢筋混凝土时,金刚石主要参数的要求进行了较详细的理论分析。结合实践经验对钻切钢筋混凝土给定了合适的金刚石浓度和粒度,并对衡量金刚石钻头质量优劣问题进行了分析和论证。     

人造金刚石孕镶钻头唇面状态与钻进的关系

本文以金刚石在孕镶钻头中均匀分布为基础,从理论上推导出唇面径向不同位置的金刚石切深、受力。结果表明,在正常钻进情况下,金刚石切深约为其出刃的1/10,且距钻头中心越近,金刚石切深、受力越大;并由此解释了实钻较微钻钻进能力更强以及随着钻压（p）、每转进尺（h）的增大,碎岩效果,即单位钻压每转进尺（h/p）下降的现象。     

聚合粗粒金刚石的应用

针对热压金刚石钻头在钻进中尚存在钻进时效不高、适应性不广的弱点,进行了聚合粗粒金刚石钻头的应用研究,从聚合粗粒金刚石的聚合方法与工艺,到聚合粗粒金刚石破碎岩石的特点,进行了较深入的分析.研制的聚合粗粒金刚石钻头,在室内进行了钻进试验,钻进Ⅸ级中—细粒致密花岗岩能获得2.59 m/h的时效,和普通金刚石钻头相比钻进效率提高了24％,表明聚合粗粒金刚石可以弥补普通金刚石钻头对岩层适应性较低的弱点,具有研究价值和应用前景.     

关于金刚石钻头绝对磨损和相对磨损的试验研究

本文阐述了在苏联伊尔库茨克工学院金刚石钻进试验台上钻进花岗斑岩时取得的试验研究结果。本文作者根据此试验结果确定出了金刚石孕镶钻头的绝对磨损、相对磨损与钻头压力、钻头转速、冲洗液量、胎体硬度的关系式。利用这些钻头磨损的数学模型就可确定出与钻头最优绝对磨损、相对磨损相应的最优规程参数来。     

高强度粗颗粒金刚石的合成技术研究

在高温高压下,六方晶格的石墨转变为立方晶格的金刚石。选用灰分含量少、气孔分布均匀的T621A石墨为碳源,选择化学成分范围偏值小、杂质含量少的镍锰钴合金为触媒以及优质粉压叶腊石为传压介质,在高温、适压、长时间及其它条件下,合成高强度粗颗粒的优质金刚石取得了良好的效果。     

坚硬致密弱研磨性地层孕镶金刚石钻头性能优化

基于金刚石钻头在坚硬致密弱研磨性地层钻进时易出现进尺效率低的现象,将SiC磨粒作为胎体耐磨损性弱化颗粒添加至胎体中,采用室内钻进及正交试验设计法从金刚石粒度、金刚石浓度、胎体耐磨损性弱化颗粒浓度、胎体硬度4方面对钻头性能进行优化,并探讨了钻进工艺参数对钻进效率的影响。结果表明:将适当材质的胎体耐磨损性弱化颗粒添加至钻头胎体中,能够有效提高钻头的钻进效率,避免钻头打滑的现象;胎体硬度HRC 25,金刚石粒度40/50目、金刚石体积分数55%,胎体弱化颗粒体积分数30%是本次试验最优的设计方案;在相同主轴转速条件下,轴向压力不宜超过3.5 MPa,在相同轴向压力的条件下,其主轴转速以750~850 r/min为宜。      

孕镶金刚石钻头的局部体积破碎研究

针对孕镶金刚石钻头在坚硬岩石中的低钻速、高能耗问题,提出以体积破碎的碎岩方式来提高钻进效率的方法。为了进一步探究孕镶金刚石钻头的体积破碎形式,首先设计了单颗金刚石压入岩石全过程的室内实验。通过分析试验数据发现,金刚石压入岩石发生首次局部体积破碎即为金刚石钻头的体积破碎类型。然后,建立了金刚石压入岩石发生首次体积破碎时钻头的钻压和钻速计算模型,并通过对比理论值和实际值,进一步验证了单颗金刚石压入岩石试验结果以及计算模型的正确性。最后,通过分析计算结果,提出了在小粒径金刚石钻头中添加大颗粒金刚石来实现部分体积破碎的方法,并推导出钻头中应添加大颗粒金刚石的制品浓度,确定了大小粒径金刚石的添加量,并对大颗粒金刚石在钻头中的分布情况以及碎岩方式进行了探讨,可为实际中钻头参数设计提供参考依据。      

新型广谱金刚石破碎岩石工具的研制

新型广谱金刚石钻头由钻头钢体和金刚石刀头组成。金刚石刀头由若干含金刚石孕镶层和纯合金层相间组成，该新型金刚石头破碎岩石是以金刚石破碎为主，以破碎穴效应为辅的方式进行的。     

金则石粒径测试方法的研究

利用数字摄像和计算机技术，对金钢石的粒径等参数进行了测试，对数据的分析揭示了金刚石粒径，等效短径和平均网径之间的内在关系，提出了以平均网径为基础，建立金刚石粒径标准的方法。     

Enrichment processes at the base of the Archean lithospheric mantle: observations from trace element characteristics of pyropic garnet inclusions in diamonds

Trace element concentrations of peridotitic garnet inclusions in diamonds from two Chinese kimberlite pipes were determined using the ion microprobe. Garnet xenocrysts from the same two kimberlite pipes were also analyzed for comparison. In contrast to their extremely refractory major element compositions, all harzburgitic garnets showed enrichment in light rare earth elements (REE) relative to chondrite, resulting in sinuous REE patterns. Both normal and sinuous REE patterns were observed from the lherzolitic garnets. Concentrations of REE in garnets changed significantly from diamond to diamond and no specific correlations were observed with their major element compositions. Analyses of randomly selected two to three points within every grain of a large number of garnet inclusions by the ion microprobe demonstrated that there was no evident compositional heterogeneity, and multiple grains of one phase from a single diamond host also exhibit very similar compositions. This implies that the trace element heterogeneity within one grain or among multiple inclusions from the same diamond host, as reported from Siberian diamonds, is not a common feature for these Chinese diamonds. Concentrations of Na, Ti, and Zr tend to decrease when garnets become more refractory, but variations of Sr and Li are more complex. Compositions rich in light REE and relatively poor in high field strength elements (HFSE) of the harzburgitic garnet inclusions in diamonds are generally consistent with metasomatism by carbonatite melts. The trace element features observed from the garnet inclusions in Chinese diamonds may be caused by carbonatite melt infiltration and partial melt extraction. Spatial and temporal gradients in melt/rock ratio and temperature are the main reasons for the large variations of REE patterns and other trace element concentrations. Received: 27 April 1999 / Accepted: 1 March 2000