اخبار

الماس مصنوعی

سنگ ریزه الماس معمولاً برای توصیف دانه های ریز (≈0.00004 اینچ) الماس مصنوعی استفاده می شود که به عنوان ماده خام اصلی برای برش های PDC استفاده می شود.از نظر مواد شیمیایی و خواص، الماس مصنوعی مشابه الماس طبیعی است.ساخت سنگ ریزه الماس شامل یک فرآیند شیمیایی ساده است: کربن معمولی تحت فشار و دمای بسیار بالا گرم می شود.با این حال، در عمل، ساخت الماس چندان آسان نیست.

کریستال های الماس منفرد موجود در سنگ ریزه الماس دارای جهت گیری های متنوعی هستند.این باعث می شود که مواد قوی، تیز، و به دلیل سختی الماس موجود، بسیار مقاوم در برابر سایش باشد.در واقع، ساختار تصادفی موجود در الماس مصنوعی پیوند خورده در برش بهتر از الماس های طبیعی عمل می کند، زیرا الماس های طبیعی بلورهای مکعبی هستند که به راحتی در امتداد مرزهای منظم و کریستالی خود شکسته می شوند.

با این حال، سنگ ریزه الماس در دماهای بالا نسبت به الماس طبیعی پایداری کمتری دارد.از آنجا که کاتالیزور فلزی محبوس شده در ساختار سنگ ریزه دارای نرخ انبساط حرارتی بالاتری نسبت به الماس است، انبساط دیفرانسیل پیوندهای الماس به الماس را در زیر برش قرار می دهد و اگر بار به اندازه کافی زیاد باشد، باعث شکست می شود.اگر پیوندها شکست بخورند، الماس ها به سرعت از بین می روند، بنابراین PDC سختی و تیزی خود را از دست می دهد و بی اثر می شود.برای جلوگیری از چنین خرابی، برش های PDC باید در حین حفاری به اندازه کافی خنک شوند.

میزهای الماس

برای ساخت میز الماس، سنگ ریزه الماس با کاربید تنگستن و چسب فلزی زینتر می شود تا یک لایه غنی از الماس تشکیل شود.شکل آنها ویفر مانند هستند و باید تا حد امکان ضخیم ساخته شوند، زیرا حجم الماس عمر سایش را افزایش می دهد.میزهای الماس با بالاترین کیفیت ≈2 تا 4 میلی متر هستند و پیشرفت های تکنولوژی ضخامت میز الماس را افزایش می دهد.زیرلایه های کاربید تنگستن معمولاً ≈0.5 اینچ ارتفاع دارند و دارای شکل مقطع و ابعاد مشابه جدول الماس هستند.دو قسمت، میز الماس و زیرلایه، یک کاتر را تشکیل می دهند (شکل 4).

شکل دادن PDC به شکل های مفید برای برش ها شامل قرار دادن سنگ الماس به همراه زیرلایه آن در یک ظرف تحت فشار و سپس تف جوشی در حرارت و فشار بالا است.

برش‌های PDC نمی‌توانند از دمای 1382 درجه فارنهایت [750 درجه سانتی‌گراد] تجاوز کنند.گرمای بیش از حد باعث سایش سریع می شود، زیرا انبساط حرارتی تفاضلی بین بایندر و الماس تمایل به شکستن کریستال های آسیاب الماس در میز الماس دارد.استحکام باند بین میز الماس و بستر کاربید تنگستن نیز توسط انبساط حرارتی دیفرانسیل به خطر می افتد.