nuus

Sintetiese diamant

Diamantkorrel word algemeen gebruik om klein korrels (≈0,00004 duim) van sintetiese diamant te beskryf wat as die sleutelgrondstof vir PDC-snyers gebruik word.Wat chemikalieë en eienskappe betref, is mensgemaakte diamant identies aan natuurlike diamant.Die maak van diamantkorrels behels 'n chemies eenvoudige proses: gewone koolstof word onder uiters hoë druk en temperatuur verhit.In die praktyk is dit egter ver van maklik om diamante te maak.

Individuele diamantkristalle vervat in diamantkorrels is uiteenlopend georiënteerd.Dit maak die materiaal sterk, skerp en, as gevolg van die hardheid van die ingeslote diamant, uiters slytvast.Trouens, die ewekansige struktuur wat in gebonde sintetiese diamant voorkom, vaar beter in skuif as natuurlike diamante, want natuurlike diamante is kubieke kristalle wat maklik langs hul ordelike, kristallyne grense breek.

Diamantkorrel is egter minder stabiel by hoë temperature as natuurlike diamant.Omdat metaalkatalisator wat in die korrelstruktuur vasgevang is, 'n hoër tempo van termiese uitsetting as diamant het, plaas differensiële uitsetting diamant-tot-diamant-bindings onder skuif en, indien vragte hoog genoeg is, veroorsaak dit mislukking.As bindings misluk, gaan diamante vinnig verlore, so PDC verloor sy hardheid en skerpte en word ondoeltreffend.Om sulke mislukkings te voorkom, moet PDC-snyers voldoende afgekoel word tydens boor.

Diamant tafels

Om 'n diamanttafel te vervaardig, word diamantkorrel met wolframkarbied en metaalbindmiddel gesinter om 'n diamantryke laag te vorm.Hulle is wafelagtig in vorm, en hulle moet so dik gemaak word as wat struktureel moontlik is, want diamantvolume verhoog die slytasielewe.Diamanttafels van die hoogste gehalte is ≈2 tot 4 mm, en tegnologiese vooruitgang sal die dikte van die diamanttafel verhoog.Wolframkarbiedsubstrate is normaalweg ≈0.5 duim hoog en het dieselfde deursneevorm en afmetings as die diamanttafel.Die twee dele, diamanttafel en substraat, vorm 'n snyer (Fig. 4).

Om PDC in bruikbare vorms vir snyers te vorm, behels die plasing van diamantgruis, saam met sy substraat, in 'n drukvat en dan sintering teen hoë hitte en druk.

PDC-snyers kan nie toegelaat word om temperature van 1 382 °F [750 °C] te oorskry nie.Oormatige hitte veroorsaak vinnige slytasie, want differensiële termiese uitsetting tussen bindmiddel en diamant is geneig om die ingegroeide diamantkorrelkristalle in die diamanttafel te breek.Bindingsterktes tussen die diamanttafel en wolframkarbiedsubstraat word ook deur differensiële termiese uitsetting in gevaar gestel.