Θερμικά σταθερός πολυκρυσταλλικός κόφτης διαμαντιών

Θερμικά σταθεροί πολυκρυσταλλικοί κοπτήρες διαμαντιών εισήχθησαν όταν διαπιστώθηκε ότι οι κόφτες κομματιών PDC μερικές φορές θρυμματίστηκαν κατά τη διάρκεια της διάτρησης. Αυτή η αστοχία οφειλόταν σε εσωτερικές τάσεις που προκλήθηκαν από τη διαφορική διαστολή του διαμαντιού και του συνδετικού υλικού.

Το κοβάλτιο είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο συνδετικό σε συντηγμένα προϊόντα PCD. Αυτό το υλικό έχει θερμικό συντελεστή διαστολής 1,2 x 10 ^-5 μοίρες. C σε σύγκριση με 2,7 x 10 ^-6 για το διαμάντι. Επομένως, το κοβάλτιο διαστέλλεται πιο γρήγορα από το διαμάντι. Καθώς η θερμοκρασία του όγκου του κόφτη ανεβαίνει πάνω από τους 730 βαθμούς Κελσίου, οι εσωτερικές τάσεις που προκαλούνται από τους διαφορετικούς ρυθμούς διαστολής οδηγούν σε σοβαρή διακοκκώδη ρωγμή, μακροτρίχωση και ταχεία αστοχία του κόφτη.

Αυτές οι θερμοκρασίες είναι πολύ υψηλότερες από τις θερμοκρασίες που βρίσκονται στο κάτω μέρος της γεώτρησης (συνήθως 100 βαθμοί Κελσίου στα 8000 πόδια). Προκύπτουν από την τριβή που δημιουργείται από τη δράση διάτμησης με την οποία αυτά τα κομμάτια κόβουν το βράχο.

Αυτό το φράγμα θερμοκρασίας των 730 βαθμών C παρουσίασε σοβαρά εμπόδια στη βελτιωμένη απόδοση των κομματιών κοπής PCD.

Οι κατασκευαστές πειραματίστηκαν με τη βελτίωση της θερμικής σταθερότητας των κοπτικών και αναπτύχθηκαν θερμικά σταθεροί πολυκρυσταλλικοί κοπτήρες διαμαντιών.

Αυτοί οι κοπτήρες κοπής είναι πιο σταθεροί σε υψηλότερες θερμοκρασίες επειδή το συνδετικό κοβαλτίου έχει αφαιρεθεί και αυτό εξαλείφει τις εσωτερικές καταπονήσεις που προκαλούνται από τη διαφορική διαστολή. Δεδομένου ότι το μεγαλύτερο μέρος του συνδετικού είναι αλληλένδετο, η εκτεταμένη επεξεργασία με οξέα μπορεί να αποστραγγίσει το μεγαλύτερο μέρος του. Οι δεσμοί μεταξύ γειτονικών σωματιδίων διαμαντιού δεν επηρεάζονται, διατηρώντας το 50-80% της αντοχής των συμπαγών. Το εκπλυμένο PCD είναι θερμικά σταθερό σε αδρανείς ή αναγωγικές ατμόσφαιρες στους 1200 βαθμούς C, αλλά θα αποικοδομηθεί στους 875 βαθμούς C παρουσία οξυγόνου.

Αποδείχθηκε ότι εάν το υλικό κοβαλτίου μπορεί να αφαιρεθεί από το διάκενο κόκκων, η θερμική σταθερότητα των δοντιών PDC θα βελτιωθεί σημαντικά, έτσι ώστε το τρυπάνι να μπορεί να τρυπήσει καλύτερα σε σκληρότερους και πιο λειαντικούς σχηματισμούς. Αυτή η τεχνολογία αφαίρεσης κοβαλτίου ενισχύει την αντοχή στη φθορά των δοντιών PDC σε εξαιρετικά λειαντικούς σχηματισμούς σκληρών πετρωμάτων και διευρύνει περαιτέρω το εύρος εφαρμογής των κομματιών PDC.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους κοπτήρες PDC, καλώς ήρθατε να μας επισκεφτείτε στη διεύθυνση www.zzbetter.com