Lixiviació PDC

Background

Els compactes de diamant policristalí (PDC) s'han utilitzat en aplicacions industrials, incloses aplicacions de perforació de roques i aplicacions de mecanitzat de metalls. Aquests compactes han demostrat avantatges sobre alguns altres tipus d'elements de tall, com ara una millor resistència al desgast i resistència a l'impacte. El PDC es pot formar sinteritzant partícules de diamant individuals juntes sota les condicions d'alta pressió i alta temperatura (HPHT), en presència d'un catalitzador/solvent que afavoreix la unió diamant-diamant. Alguns exemples de catalitzadors/solvents per a compactes de diamants sinteritzats són el cobalt, el níquel, el ferro i altres metalls del grup VIII. Els PDC solen tenir un contingut de diamants superior al setanta per cent en volum, sent típic entre el vuitanta per cent i el noranta-vuit per cent. El PDC s'uneix a un substrat, formant així un tallador PDC, que normalment es pot inserir dins d'una eina de fons de forat, com ara una broca o un escariador.

Lixiviació PDC

Els talladors PDC estan fets amb substrat de carbur de tungstè i pols de diamant a alta temperatura i alta pressió. El cobalt és un aglutinant. El procés de lixiviació elimina químicament el catalitzador de cobalt que inclou una estructura policristalina. El resultat és una taula de diamants amb una resistència millorada a la degradació tèrmica i al desgast abrasiu, donant lloc a una vida útil més llarga del tallador.. Aquest procés s'acaba normalment en més de 10 hores sota 500 a 600 graus mitjançant un forn de buit. El propòsit de lixiviat és millorar la duresa del PDC. Normalment, només el camp petrolier PDC adopta aquesta tecnologia, perquè l'entorn de treball del camp petrolier és més complex.

BreuHistòria

A la dècada de 1980, tant GE Company (EUA) com Sumitomo Company (Japó) van estudiar l'eliminació de cobalt de la superfície de treball de les dents PDC per millorar el rendiment de treball de les dents. Però no van aconseguir èxit comercial. Més tard, Hycalog va tornar a desenvolupar i patentar una tecnologia（EUA）. Es va demostrar que si el material metàl·lic es pot treure de la bretxa del gra, l'estabilitat tèrmica de les dents PDC es millorarà molt perquè la broca pugui perforar millor en formacions més dures i abrasives. Aquesta tecnologia d'eliminació de cobalt millora la resistència al desgast de les dents PDC en formacions de roca dura altament abrasives i amplia encara més el rang d'aplicació de les broques PDC.