关于钻探用≥0.5mm单晶金刚石合成工艺的研究 - 文章

关于钻探用≥0.5mm单晶金刚石合成工艺的研究

newmaker

欢迎访问e展厅
展厅 5	刀具相关产品展厅刀柄, 刀具管理系统, 成型刀具, 复合刀具, 非标刀具, ...

国外有代表性的金刚石生产单位是：英－南非De Beers公司(现改组为Element Six简称为E6—元素六公司)、美国G.E.公司(现出让改组为Diamond Innovations, 简称为D.I.公司，2007的3.15又被美国Sandvik公司并购)，均能合成粗颗粒、高品质产品，但价格昂贵，多年来制约着我国充分利用粗颗粒、高品质金刚石制造钻头为地质勘探服务；俄罗斯的金刚石质量迄今只能属于中低强度品级金刚石。总的来说，他们研究深度较高，特别是粒度粗、高品质金刚石方面[7] [8]。但是他们劣势一是自动化程度较低，严重地影响其发展；二是在合成细料方面（-140/170）国外设备显得是力不从心，三是价格始终很高，在同等质量情况下与我国相比已开始缺乏竞争力。

上世纪九十年代，我国金刚石产量已在全球占据主导地位，但相当于国外高水平的产品还无法批量生产，例如中国大陆科学钻一井就曾用过De Beers SDA100+顶级金刚石制作钻头。当时国内金刚石钻探界呼吁要向强国迈进[2]。主要指标是：①粒度要更粗（≥30/35、35/40，或更粗）；②强度要更高（≥25-30kgf，或达到40kgf），而且还应对TI（冷冲击强度）、TTI（热冲击强度）提出要求；③获得更高钻速与钻头寿命。金刚石对应的目数与尺寸见表1：

粒度标记	20/25	25/30	30/35	35/40	40/45	45/50	50/60	60/70	70/80
公称筛孔尺寸范围（μm）	850/ 710	710/ 600	600/ 500	500/ 425	425/ 355	355/ 300	300/ 250	250/ 212	212/ 180
直径尺寸（㎜）	0.70- 0.85	0.60- 0.70	0.50- 0.60	0.43- 0.50	0.35- 0.43	0.30- 0.35	0.25- 0.30	0.20- 0.25	0.18- 0.20

*表示本项目研究重点

由表1中*看本项目所研究目标是在本栏目的≥30/35，（≥0.5㎜）的粗颗粒高品质金刚石，研究目标有三：①考察一下我们构思合成≥0.5㎜构思的可行性；②验证设备、材料、组装、工艺哪些是合成高品质金刚石的关键技术？要作那些必要的准备？③用更粗更好的金刚石制作钻头，以期获得更高的钻速与钻头寿命。

二、主要核心技术

1) 压机大型化

设备大型化是非常重要的问题。上世纪六十年代中期，我国研制出首台6×600T绞链式六面顶液压机后，整整用了二十年。八十年代中期才有人考虑到要把工作缸的缸径要扩大的问题。届时一批大压机，最大吨位已达6×5000T（冶金部的首钢、机械部的磨料所和上海砂轮厂）生产出来后，但由于顶锤不过关和设备精度达不到要求，而被搁置起来。

到了上世纪八十年代中期，经过多年努力顶锤寿命明显提高。一批6×800T－6×1000T压机开始问世，随之6×1200T也佔领市场，这样又维持了十年左右。到了九十年代中期，压机大型化上了一个新台阶，6×1250T、6×1500T、6×2000T、6×2400T－6×2500T，最大已达6×4000T。在前些年曾有个大压机、小压机之争，作者希望小压机从国情出发，在发展大压机的同时，对小压机进行积极挖潜，现在看来此观点完全是正确的。今天已经是Φ500㎜缸径（6×2000T－6×2400T）压机占主导地位，但国内还有一批小压机仍然在生产RVD料上起着主力军的作用！我国压机大型化走势表：

年代	上世纪60-70年代	上世纪60-70年代	上世纪90中	上世纪末本世纪初	本世纪初	近几年
工作缸径（㎜）	Φ230	Φ230	Φ360-400	Φ500	Φ560-650	Φ560-650 -750
工作缸形式	平底缸	平底缸改球形底缸	球形底缸改兜底缸	基本兜底缸（多形式）	基本兜底缸（研发中）	兜底缸（发展中）

2）组装新技术

现将目前实际使用情况作一对比。传压介质的外观并无明显区别，但组装有了明显不同。就是用相同的组装，在使用效果上也是存在着明显的不同，其主要原因是新型传压介质，而不是仅仅是组装形式的改变。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (12/10/2010)


您的位置：首页 > 刀具/量具/夹具/磨具展区 > 刀具相关产品展厅 > 产品库 > 金刚石单晶 > 技术论文 > 正文	产品库会展人才帮助 \| 注册登录