合成压力对金刚石复合片性能影响的研究

发布时间：2023-03-23 00:03

　　上个世纪随着高温高压技术的快速发展,人造金刚石从实验室走向广阔的工业应用,为现代化先进制造业提供了坚实的推动力。其中非常重要一项发明就是聚晶金刚石复合片(Pollycrystalline Diamond Compact,PDC),在高温高压下将金刚石和硬质合金烧结在一起。聚晶金刚石复合片既具备金刚石的高耐磨性、高硬度,而且聚晶金刚石各向同性的特性使得其具有一定的耐冲击韧性,同时还具有硬质合金的可焊性和高韧性。因此聚晶金刚石复合片一经面世就受到了广泛的关注和好评,广泛地应用于石油钻探、煤炭开采、地质研究、磨削材料和切削刀具等方面,聚晶金刚石复合片的研究与开发也一直是一个热门领域。压力和温度是合成聚晶金刚石复合片的关键参数,本文着重研究在不同压力下合成的聚晶金刚石复合片的性能差异,以及造成这种现象的原因,更深一步地揭示聚晶金刚石复合片合成过程中的一些机理。合成聚晶金刚石复合片的方法是钴扩散法,硬质合金基体里的钴在高温下熔融,在高压下扩散到整个金刚石层中,催化金刚石晶粒之间形成金刚石-金刚石键(D-D键),从而烧结在一起。实验采用6×36500KN铰链式六面顶压机,合成温度1450℃,加热时...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 人造金刚石
    1.2 聚晶金刚石
    1.3 聚晶金刚石复合片
    1.4 金刚石复合片在石油钻探领域的应用
    1.5 本文研究的目的和意义
第2章 高温高压技术与设备
    2.1 高压物理学
    2.2 高压的产生
    2.3 高温高压设备
        2.3.1 两面顶高温高压装置
        2.3.2 铰链式六面顶液压机
    2.4 传压介质的选择
    2.5 合成压力和温度的测量
        2.5.1 压力标定
        2.5.2 温度测量
第3章 金刚石复合片的合成工艺
    3.1 合成工艺的技术路线选择
    3.2 原材料的选择和处理
        3.2.1 金刚石微粉
        3.2.2 硬质合金基体
    3.3 金刚石复合片的内组装
    3.4 真空净化
    3.5 金刚石复合片合成块的组装
    3.6 烧结工艺
    3.7 金刚石复合片脱钴工艺
第4章 不同压力合成金刚石复合片实验
    4.1 实验设备
    4.2 实验原材料
    4.3 实验过程
    4.4 机械加工
第5章 金刚石复合片的检测
    5.1 无损检测
        5.1.1 尺寸检测
        5.1.2 渗透探伤
        5.1.3 光学显微镜检测
        5.1.4 超声波C扫描检测
    5.2 SEM微观检测
    5.3 密度检测
    5.4 矫顽磁力和磁饱和强度检测
    5.5 EDS分析
    5.6 磨耗比检测
第6章 总结和展望
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间的学术成果
致谢



本文编号：3767859