PDC刀具的两种重要原材料

2022-03-30 Share

PDC刀具的两种重要原材料

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PDC刀具是一种以碳化钨为基体,在超高温高压下压实聚晶金刚石的超硬材料。


PDC 刀具由通用电气 (GE) 于 1971 年首先发明。1973 年完成了第一台用于石油和天然气行业的 PDC 刀具,经过 3 年的实验和现场测试,证明它们比硬质合金的破碎作用更有效纽扣钻头,因此它们在 1976 年被商业化推出。


PDC 刀具由碳化钨基材和合成金刚石磨粒制成。金刚石和碳化物基体在高温高压条件下通过化学键共同生长。


PDC刀具最重要的材料是金刚石磨粒和硬质合金基体。


1. 金刚石砂砾

金刚石砂粒是 PDC 刀具的关键原材料。就化学性质和性质而言,人造钻石与天然钻石相同。制造金刚石砂粒涉及一个化学简单的过程:普通碳在极高的压力和温度下加热。然而,在实践中,制造钻石远非易事。


然而,金刚石砂粒在高温下的稳定性不如天然金刚石。因为被困在砂粒结构中的金属催化剂具有比金刚石更高的热膨胀率,差异膨胀会使金刚石与金刚石的键合受到剪切,如果负载足够高,则会导致键合失效。如果粘合失败,钻石会很快丢失,因此 PDC 会失去其硬度和锋利度而变得无效。为防止此类故障,PDC 刀具在钻孔期间必须充分冷却。


2. 硬质合金基材

硬质合金基材由碳化钨制成。碳化钨(化学式:WC)是一种含有钨和碳原子的化合物。碳化钨最基本的形态是细小的灰色粉末,但可以通过压制和烧结压制成型。


碳化钨广泛用于顶锤凿岩钻头、井下锤、滚刀、长壁犁凿、长壁采煤机镐、提升钻孔铰刀和隧道掘进机的采矿。


Zzbetter对金刚石磨粒和硬质合金基体的原材料有严格的控制。油田钻井PDC刀具采用进口金刚石。我们还得再次粉碎整形,使粒度更均匀。我们还需要净化金刚石材料。我们使用激光粒度分析仪来分析每批金刚石粉末的粒度分布、纯度和尺寸。我们使用具有合适等级的优质原始粉末来生产碳化钨基材。


在 Zzbetter,我们可以提供范围广泛的特定刀具。

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