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.     

金刚石的微区显微红外光谱分析及其意义

金刚石的微区显微红外光谱分析表明：金刚石的形成是一个结晶物化条件变异，原始物质变换的复杂而又漫长的过程；杂质N、H等在其中的分布不均匀；同一晶体的中心部位其氮聚合态的转变时间与边缘相差约602Ma；金刚石中的成键氢以对应－CH3的C－H键形式存在要比对应于＞C＝CH2的C－H键形式存在更为广泛。利用红外光谱研究晶化固态物质必须强调定向及微区研究的意义。     

金刚石中的氢及其在金刚石高温高压合成中的意义

氢在金刚石中往往以一定的化学态形式存在,不同类型的金刚石中氢会以不同的电荷状态进行迁移与扩散,也可以与其他杂质元素N、B、P等作用,形成(N,H)、(B,H)、(P,H)对;为高温高压合成金刚石的物质体系中引入氢,有利于提高高温高压合成金刚石的产量、粒度及品级,也将为模拟天然金刚石的形成与探讨地球深部的动力学过程提供科学线索。     

高温高压法合成金刚石微区原位碳同位素及阴极发光特征

当前大量的研究集中在天然产出的金刚石上,而人工合成金刚石的研究往往容易被忽视.对人工合成金刚石进行详细的研究,结合已有天然金刚石的认知有利于揭示天然金刚石形成过程,有利于天然金刚石的鉴定.本研究综合利用显微镜、纳米离子探针、拉曼光谱、阴极发光等分析技术,对人工合成金刚石的晶体结构、包裹体、微区碳同位素、以及阴极发光图像等特征进行了详细的研究.研究揭示其阴极发光图像与天然宝石级金刚石有明显的区别,二次离子探针数据进一步表明其阴极发光图像的明暗差异与金刚石中微量元素氮的含量高低有关.     

金刚石中的成键氢

金刚石中杂质相的研究一直倍受关注,但大多集中在B、N两种杂质的研究上,而对于氢在其中的赋存状态研究则刚刚开始。从振动谱学（IR、Raman）的角度对氢在金刚石中的一种赋存状态--成键氢进行的研究表明,成键氢在金刚石中可以以碳氢键、H2及 O-H键的形式存在。     

金刚石钻头综合评价方法综述

本文总结了近几年来提出的金刚石钻头综合评价方法，并结合实例说明各种方法的适用范围，优缺点，用同一实例对各方法的评价结果进行了对比。     

金刚石中的地幔熔融物

喷出到地表含金刚石金伯利岩和其它碱生岩浆,形成于承载着大陆的岩石圈下很深的地幔中。它们途运到地表夹带一些如金刚石、橄榄岩捕虏体等来自岩石圈的高压矿物。那些富含挥发分和痕量元素的岩浆通过岩石圈的管道时,在管道周围的岩石就能与地幔物质发生交代作用。经由硅酸盐熔融状态(其中溶解的,氧化物多于挥发物)或流体(其中挥发物多于溶解氧化物)的相互交代作用,已积累了不可否认的岩类学和化学证据。在《Nature》vol. 335,784页由Navon等人所报导的扎伊尔、博茨瓦纳金刚石中发现高钾、富     

原子吸收光度法测定金刚石钻头镀液中的主要成分

将原子吸收光谱法应用于电镀注保高含量组分分析。以空气－乙炔火焰次灵敏线测定镍，钴，锰，Ｎ２－Ｏ乙烯高温火焰测定硼，空气－乙炔火焰发射法测定钠，方法简便，快速，重现性好，加标回收率９６％－１０６％。已用于实际样品分析。     

稀土在热压人造金刚石工具中的应用研究

稀土有其独特的物理化学性能 ,能有效地提高硬质合金的综合性能。将稀土在硬质合金中的应用成果借鉴到金刚石工具研制中 ,并对其关键的掺杂工艺进行改进 ,取得了成功。对于以 Fe代 Co和提高金刚石工具的性能起到了明显的作用。     

金刚石中的矿物包裹体

山东、辽宁金伯利岩区金刚石中的矿物包裹体是单晶相及多晶相的。大部分原生矿物包裹体为橄榄石,也有铬尖晶石、镁铝榴石、单斜辉石、斜方辉石、自然铁、针镍矿、柯石英、方解石及石墨。云母为后生包裹体矿物。橄榄石包裹体矿物富含Fo及Cr_2O_3。镁铝榴石矿物包裹体为紫红色,含Cr_2O_3,MgO及镁铬榴石分子高,形成压力为7.5GPa。单斜辉石包裹体矿物为绿色,形成温度和压力分别为:1531℃和4.5GPa。铬尖晶石包裹体矿物含Cr_2O_3及Cr/(Cr+Al)比值高,而含Al_2O_3低。柯石英的SiO_2含量为99.15％。自然铁含有少量的Co,Ni。针镍矿在金刚石中较常见。在橄榄石矿物包裹体内,见有方解石产出,其为同生矿物包裹体。     

陶瓷空心微球对孕镶金刚石钻头胎体性能的影响研究

针对深井钻进中,钻头受高温环境影响,钻头胎体性能显著下降的技术难题,研究了空心球种类、空心球目数、空心球添加量等对热压烧结金刚石钻头胎体常温及高温力学性能的影响。结果表明：在胎体基体内添加空心球,宜添加3540目数的钇稳定的氧化锆空心球;当钇稳定的氧化锆空心球的添加量为10%时,胎体的综合性能达到最佳,冲击韧性和抗弯强度也达到最大值,分别为3 J/cm2和903.75 MPa。添加适量空心球的胎体复合材料,由于球形孔隙结构的存在,使得胎体表面粗糙度得到增强,提高了金刚石钻头的胎体出刃性能、高温下的力学性能。