什么是PDC钻头铣刀？

金刚石是已知最硬的材料。这种硬度赋予它切割任何其他材料的优越性能。 PDC（多晶金刚石复合片）对于钻孔极为重要，因为它将微小、廉价的人造金刚石聚集成相对较大、随机取向的晶体共生块，这些晶体可以形成称为金刚石台面的有用形状。金刚石台面是刀具接触地层的部分。除了硬度之外，PDC 金刚石工作台还具有钻头刀具的一个基本特性：它们可以有效地与可以钎焊（连接）到钻头体上的碳化钨材料结合。钻石本身不会结合在一起，也不能通过钎焊连接。

合成金刚石

金刚石砂粒通常用于描述用作 PDC 刀具关键原材料的合成金刚石的微小晶粒（≈0.00004 英寸）。在化学成分和特性方面，人造金刚石与天然金刚石相同。制造金刚石砂粒涉及一个简单的化学过程：在极高的压力和温度下加热普通碳。然而，在实践中，制造钻石绝非易事。

金刚石砂粒中包含的单个金刚石晶体具有不同的取向。这使得材料坚固、锋利，并且由于所含金刚石的硬度而极其耐磨。事实上，在粘合合成钻石中发现的随机结构比天然钻石在剪切方面表现更好，因为天然钻石是立方晶体，很容易沿着其有序的晶体边界断裂。

然而，金刚石砂粒在高温下不如天然钻石稳定。由于捕获在砂粒结构中的金属催化剂比金刚石具有更高的热膨胀率，因此不同的膨胀会使金刚石与金刚石之间的结合处于剪切之下，如果负载足够高，则会导致失效。如果粘合失败，钻石很快就会消失，因此 PDC 会失去其硬度和锋利度并变得无效。为防止此类故障，PDC 刀具在钻孔期间必须充分冷却。

钻石表

为了制造金刚石台面，金刚石砂粒与碳化钨和金属粘合剂一起烧结，形成富含金刚石的层。它们的形状呈晶片状，在结构上应尽可能厚，因为金刚石体积可增加磨损寿命。最高品质的钻石台面约为 2 至 4 毫米，技术进步将增加钻石台面的厚度。碳化钨基体通常约为 0.5 英寸高，并具有与金刚石台面相同的横截面形状和尺寸。金刚石台面和基体这两个部分组成了刀具

PDC 刀具结构。

将 PDC 成型为适用于刀具的形状包括将金刚石砂粒与其基材一起放入压力容器中，然后在高温高压下进行烧结。

PDC 刀具的温度不得超过 1,382°F [750°C]。过热会导致快速磨损，因为粘合剂和金刚石之间的热膨胀差异往往会破坏金刚石台面中共生的金刚石砂粒晶体。金刚石台面和碳化钨基体之间的结合强度也会因不同的热膨胀而受到损害。

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