人造卡邦金刚石生长特性

人造卡邦金刚石生长受成压力、温度等条件的直接影响，从触媒金属向石墨中浸渍，石墨向金刚石结构转化、金刚石子晶生长三个方面讨论了人造卡邦金刚石的生长特性，根据人造卡邦金刚石生长规律，研究用不同的工艺方法，设计生长具有不同特点和用途的人造卡邦金刚石聚晶体。     

黑色人造金刚石及其钻头的效果

近年来，我们致力于适用制造地质钻头的人造金刚石品种的研究，先后将普通黄色人造金刚石（简称普通金刚石）和含硼黑色人造金刚石（简称黑色金刚石）用来制造地质钻头。由于黑色金刚石的优良性质，在用于制造地质钻头时收到了良好的钻进效果与经济效果，受到了用户的欢迎与重视。     

润滑钻井液在人造金刚石钻进中的作用

一、问题的提出随着人造金刚石钻探方法的推广，润滑钻井液的使用越来越广泛，其具有润滑冷却效果好、成本低、适用性较广泛等优点。人们认为润滑剂的主要作用就是减小钻杆（具）与岩石之间的摩擦阻力。其实，润滑钻井液在降低钻杆回转阻力的同时，还减小了人造金刚石钻头与岩石之间的摩擦阻力，提高了钻头的钻进效率和寿命。对于这一点，人们的认识还不一致，存     

人造金刚石合成过程中触媒金相组织的变化及合成过程研究

研究了金刚石合成过程中不同时期触媒金属金相组织的变化，讨论了人造金刚石的合成过程，给人造金刚石合成机理的研究提供了一些客观依据。最后作者阐述了自己对转化机理的见解。     

金刚石中过渡金属的研究现状

为了揭示金刚石的合成机理与过渡金属杂质离子对金刚石物理性质的影响，国内外展开了对合成金刚石及天然金刚石中镍，钴和铁等过渡金属杂质的实验与理论研究，各种吸收与发光光谱法和电子顺磁共振，被用于金刚石中过渡金属离子赋存状态的研究中，结果表明镍、钴离子可以间隙形式或替代方式进入晶格。     

磁性非磁性人造金刚石孕镶钻头的生产试验

苏联学者布加耶夫认为人造金刚石含磁性对金刚石强度及钻进效果均有较大影响。为了证实磁性对人造金刚石钻头的影响，无锡钻探工具厂和我队合作对人造金刚石进行了磁性分选（分选由无锡厂送南京大学进行），分别用有磁性、无磁性、未分类三种金刚石制成人造孕镶56绳索取芯钻头，在我队锦屏矿区两台钻机上进行了生产试验。     

用氯化钠(NaCl)电解液回收金刚石的试验

在回收金刚石时，只要把胎体中的骨架材料（碳化钨）和粘结金属分离开，金刚石则会脱落下来。据有关资料介绍，回收金刚石有酸蚀法和电解法两种。但酸蚀法效率低、成本高。而且由于酸的腐蚀性强，在反应过程中产生大量的有害气体，影响操作人员的身体健康，很不安全。电解法也是采用硝酸配制电解液，只是浓度降低了些（5—10％），在电解金刚石钻头的过程中仍然产生一定量的有害气体，也同样影响操作人员的身体健康。     

人造金刚石覆膜处理提高孕镶钻头寿命的探讨

近年来，我们在围绕提高人造金刚石孕镶钻头使用寿命和钻进时效的研究试验工作中，针对人造孕镶钻头在钻进过程中唇面金刚石脱落的现象，摸索对人造金刚石电化学覆镀金属膜工艺（简称覆膜），并用覆膜金刚石制作不同胎体性能的热压孕镶钻头，开展了生产试验对比。试验资料表明：在金刚石品级相同的条件下，金刚石经过覆膜处理后，对孕镶的使用寿命和钻进时效均有较大的影响，它是提高人造孕镶钻头制造质量的有效途径之一。     

英国矿山勘探用金刚石钻头简介

英国在矿山勘探中采用的金刚石钻头有表镶式天然金刚石钻头、孕镶式天然金刚石钻头和孕镶式人造金刚石钻头。表镶钻头用的天然金刚石，按范摩普（L.M.VANMOPPES）公司分为八类（见表1）。     

“玻璃钢”

立方氮化硼是世界上继人造金刚石之后，出现的第二种人工合成超硬材料。至今在自然界还没有发现这种矿物。立方氮化硼（简称CBN）是六方氮化硼（hBN）在高温高压下合成的。于1957年问世，到六十年代就被研究应用于金属加工。由于立方氮化硼的物理机械性能可与金刚石媲美，其化学惰性和热稳定性又均高于金刚石，所以引起人们的重视和广泛的研究应用。     

乳化液在人造金刚石钻进中的减摩作用

在用人造金刚石钻头钻进时，为了使钻头能够高速迴转，必须使用乳化液冲洗钻孔。乳化液的应用不仅提高了钻进效率，延长了钻头钻具寿命，还提高了岩心采取率。使用乳化液的效果是非常显著的，应当对它进行更深入的研究，以便正确地选择乳化液品种和使用方法，以及根据不同情况配制特殊性能的乳化液（包括乳化泥浆）。因而也就需要研究乳化液在人造金刚石钻进中所起的作用。要研究的内容较多，仅就“乳化液对钻杆与岩石之间所起的减摩作用”进行的一些室内外试钻情况，分几个问题加以说明。     

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。     

水平钻孔中使用人造金刚石孕镶钻头钻进的效果

我们曾在某矿区的坑内和地表，使用人造金刚石孕镶钻头（以下简称人孕金刚石钻头），在7～10级的硅化白云岩、复杂角砾岩、板岩和辉长岩类岩层中进行水平孔孔内钻进试验，完成八百多米工作量，最深钻孔达213米，平均时效1.64米/小时，台月效率达470米，取得了较好的钻进效果，比同地区、同岩层的直斜孔人造孕镶金刚石钻进效率都高。这次实践、为今后在水平孔中推广使用人造孕镶金刚石钻头开辟了途径，同时也对钻进工艺有了新的看法和认识，现将在施工中所取得的效果和需要注意的几个问题做一介绍和讨论。     

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、     

用硼砂溶液及燃焰外焰对硬质合金基底表面进行预处理

对钨钴类硬质合金基底表面进行预处理的目的是降低基底表面钴的含量,以便降低钴对沉积金刚石薄膜的不利影响。为了改善金刚石薄膜的生长环境,提高其与硬质合金基底的粘接强度,将经过清洗后的硬质合金基底浸泡在硼砂饱和溶液中,在沉积金刚石薄膜时,先用燃焰外焰的热量及其氧化性对带有硼砂饱和溶液的硬质合金基底表面进行预处理30～60s,然后再进行化学气相沉积金刚石薄膜。经上述方法处理的试样与未经该法处理的试样相对比,前者的金刚石薄膜生长速度明显较快,生长温度也比较低,试样对标准砂轮的磨耗比值较后者的提高20%以上,表明本实验方法提高了薄膜与基底的粘接强度。     

人造金刚石与硬质合金的复合片简介

人造金刚石与硬质合金的复合片是美国通用电气公司特殊材料部研制成功的，其原文名称为Stratap-ax blank。这种复合片是在高温高压装置中压制的。其压制的组合件结构如图1所示，每个组合件中可装三组。图中1为粒度150—300目的人造金刚石粉末层；2为由Ti、Zr、Ta、W或Mo等金属制成的薄片；3为分隔用的叶腊石片；4为WC-Co粉末预压块或经烧结成型的硬质合金坯块（WC含量一般为95—94％，Co含量一般为5—6％）；5为由Ti、Zr、Ta、W或Mo等金属薄片制成的圆筒。     

用层状金刚石薄膜切削具设计钻头的新概念：第四届新型金刚石科技进展国…

化学气相沉积（ＣＶＤ）金刚石薄膜的面市，为钻进岩石选用新型切削具开辟了新设计途径。其功能明显地表现在：（ａ）良好的均匀磨损机制；（ｂ）高温下钻进效果好；（ｃ）热导率高；（ｄ）与其他材质易于形成层状结构。用碳化钨钨钴硬合金片（ＴＣ）、热稳性聚晶（ＴＳＰ）、金刚石聚晶复合片（ＰＣＤ）制成的多层切削具，为设计制造新式钻头提供以下功效：（ａ）在硬而裂隙岩石中钻进能抗冲击载荷；（ｂ）可进行抗热设计以限制切削     

合理使用人造金刚石聚晶地质岩心钻头

人造金刚石聚晶地质岩心钻头是我院从1973年以来，应用粉末冶金热压法表镶研制成功的，是金刚石地质岩心钻头的新产品。进行了大量的探索性试验，生产试验和生产应用，获得了良好的钻探效果，提高了钻探经济效益。为进一步推广应用聚晶钻头，我们总结了一套使用经验，帮助广大操作者及时掌握，将摘要介绍如下：（1）人造金刚石聚晶：又称金刚石聚合体，或称金刚石烧结体。聚晶分生长、爆炸、静压。静压聚晶是以40微米以细的人造金刚石微粉，与结合剂成分均匀混合，装入石墨模具内，置于金刚石合成压机的腔体内，经高温高压烧结而成。具有各…     

人造金刚石与硬质合金分层钻进试验

我们进行生产试验的某铁矿区，地层软硬变化较大，闪长岩与蚀变闪长岩、大型岩交替出现。在较致密的闪长岩中（可钻性8级左右），人造孕镶金刚石钻进的性能发挥的较好，金刚石钻进效率比钢粒钻进提高两倍；比用针状合金钻进提高一点五倍；比用普通硬质合金钻进提高五点八倍。金刚石钻进回次进尺比钢粒钻进提高一点二倍；比用针状合金钻进提高一点六倍；比用普通硬质合金钻进提高七倍。但在6级左右的蚀变闪长岩中，人造金刚石钻进无论是钻进效率，还是回次进尺，仍然比其他钻进方法优越。相反，在较软的5级大理岩中，由于岩石较软，人造孕镶金刚石钻     

怎样合理选择金刚石钻头

以往评定金刚石钻头使用好坏的依据是钻速、钻头进尺和单位进尺金刚石消耗量（克拉/米）三个指标，今后应明确将金刚石钻头每米成本列入合理选择钻头的主要指标。推广金刚石钻头钻进以来，由于技术水平和管理水平的不断提高，钻速、台月效率、台年进尺不断增长，钻头进尺（天然孕镶钻头和人造孕镶钻头）逐年提高，初步摸索出了孕镶钻头的钻进规律，即在岩层（7、8、9级岩石）条件基本相同情况下，天然孕镶钻头比人造孕镶钻头单位小时进尺略高一些，而钻头进尺和钻头价格则高很多。