थर्मली स्टेबल पॉलीक्रिस्टलाइन डायमंड बिट कटर

तापीय रूप से स्थिर पॉलीक्रिस्टलाइन हीरा बिट कटर तब पेश किए गए जब यह पाया गया कि पीडीसी बिट कटर ड्रिलिंग के दौरान कभी-कभी चिपट जाते थे। यह विफलता हीरा और बाइंडर सामग्री के अंतर विस्तार के कारण आंतरिक तनाव के कारण हुई थी।

निसादित PCD उत्पादों में कोबाल्ट सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला बाइंडर है। इस सामग्री में 1.2 x 10^-5 डिग्री के विस्तार का थर्मल गुणांक है। C हीरे के लिए 2.7 x 10^-6 की तुलना में। इसलिए कोबाल्ट हीरे की अपेक्षा तेजी से फैलता है। जैसे ही कटर का बल्क तापमान 730 डिग्री सेल्सियस से ऊपर बढ़ता है, विस्तार की विभिन्न दरों के कारण आंतरिक तनाव गंभीर इंटरग्रेनुलर क्रैकिंग, मैक्रो चिपिंग और कटर की तेजी से विफलता का कारण बनता है।

ये तापमान बोरहोल के तल पर पाए जाने वाले तापमान से बहुत अधिक होते हैं (आमतौर पर 8000 फीट पर 100 डिग्री सेल्सियस)। वे अपरूपण क्रिया द्वारा उत्पन्न घर्षण से उत्पन्न होते हैं जिसके द्वारा ये बिट चट्टान को काटते हैं।

730 डिग्री सेल्सियस के इस तापमान अवरोध ने PCD कटर बिट्स के बेहतर प्रदर्शन के लिए गंभीर अवरोध प्रस्तुत किए।

निर्माताओं ने कटर की थर्मल स्थिरता में सुधार के साथ प्रयोग किया और थर्मली स्थिर पॉलीक्रिस्टलाइन हीरा बिट्स कटर विकसित किए गए।

ये बिट्स कटर उच्च तापमान पर अधिक स्थिर होते हैं क्योंकि कोबाल्ट बाइंडर को हटा दिया गया है और यह अंतर विस्तार के कारण होने वाले आंतरिक तनाव को समाप्त करता है। चूँकि अधिकांश बाइंडर आपस में जुड़े हुए हैं, एसिड के साथ विस्तारित उपचार से इसका अधिकांश हिस्सा बाहर निकल सकता है। आसन्न हीरे के कणों के बीच के बंधन अप्रभावित रहते हैं, जो कॉम्पैक्ट की ताकत का 50-80% बनाए रखते हैं। लीच्ड पीसीडी 1200 डिग्री सेल्सियस तक एक निष्क्रिय या कम करने वाले वातावरण में तापीय रूप से स्थिर है लेकिन ऑक्सीजन की उपस्थिति में 875 डिग्री सेल्सियस पर कम हो जाएगा।

यह साबित हो गया था कि अगर कोबाल्ट सामग्री को ग्रेन गैप से हटाया जा सकता है, तो पीडीसी दांतों की थर्मल स्थिरता में काफी सुधार होगा ताकि बिट कठिन और अधिक अपघर्षक संरचनाओं में बेहतर ड्रिल कर सके। यह कोबाल्ट हटाने की तकनीक अत्यधिक अपघर्षक हार्ड रॉक संरचनाओं में पीडीसी दांतों के पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाती है और पीडीसी बिट्स की एप्लिकेशन रेंज को और व्यापक बनाती है।

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