Nyheter

Syntetisk diamant

Diamantkorn används vanligtvis för att beskriva små korn (≈0,00004 tum) av syntetisk diamant som används som nyckelråvara för PDC-skärare.När det gäller kemikalier och egenskaper är konstgjord diamant identisk med naturlig diamant.Att göra diamantkorn innebär en kemiskt enkel process: vanligt kol värms upp under extremt högt tryck och temperatur.I praktiken är det dock långt ifrån lätt att göra diamant.

Individuella diamantkristaller som ingår i diamantkorn är olika orienterade.Detta gör materialet starkt, skarpt och, på grund av hårdheten hos den inneslutna diamanten, extremt slitstarkt.Faktum är att den slumpmässiga strukturen som finns i bunden syntetisk diamant presterar bättre vid skjuvning än naturliga diamanter, eftersom naturliga diamanter är kubiska kristaller som lätt spricker längs deras ordnade, kristallina gränser.

Diamantkorn är dock mindre stabila vid höga temperaturer än naturlig diamant.Eftersom metallisk katalysator som fångas i kornstrukturen har en högre termisk expansionshastighet än diamant, placerar differentiell expansion diamant-till-diamant-bindningar under skjuvning och, om belastningarna är tillräckligt höga, orsakar fel.Om bindningar misslyckas förloras diamanter snabbt, så PDC förlorar sin hårdhet och skärpa och blir ineffektiv.För att förhindra sådana fel måste PDC-fräsar kylas tillräckligt under borrning.

Diamantbord

För att tillverka ett diamantbord sintras diamantkorn med volframkarbid och metalliskt bindemedel för att bilda ett diamantrikt lager.De är waferliknande till formen och de bör göras så tjocka som strukturellt möjligt, eftersom diamantvolymen ökar livslängden.Diamantbord av högsta kvalitet är ≈2 till 4 mm, och tekniska framsteg kommer att öka diamantbordets tjocklek.Volframkarbidsubstrat är normalt ≈0,5 tum höga och har samma tvärsnittsform och dimensioner som diamantbordet.De två delarna, diamantbord och substrat, utgör en fräs (fig. 4).

Att forma PDC till användbara former för fräsar innebär att diamantkorn, tillsammans med dess substrat, placeras i ett tryckkärl och sedan sintras vid hög värme och tryck.

PDC-skärare kan inte tillåtas överstiga temperaturer på 1 382 °F [750 °C].Överdriven värme ger snabbt slitage, eftersom differentiell termisk expansion mellan bindemedel och diamant tenderar att bryta de sammanväxta diamantkornskristallerna i diamantbordet.Bindningsstyrkorna mellan diamantbordet och volframkarbidsubstratet äventyras av differentiell termisk expansion.