荥阳市光明金刚石实业有限公司

金刚石复合片为什么应用广泛

金刚石复合片之所以应用如此广泛抛光电镀金刚石磨头，主要是因为其具有其他材料的优越的性能电镀金刚石。高的硬度和耐磨性(磨耗比)。复合片的硬度高达10 000 HV左右，是目前世界上人造物质中硬的材料，比硬质合金及工程陶瓷的硬度高得多。

由于硬度极高，并且各向同性，因而具有的耐磨性。一般通过磨耗比来反映复合片的耐磨性，在20世纪80~90年代中期，复合片磨耗比为4~6万(国外为8~12万); 20世纪90年代中期至现在，复合片的磨耗比为8~30万(国外10~50万)电镀金刚石磨棒。

金刚石砂轮的测试规范标准的缺点

用砂轮可统一规范标准，即使不能完全规范标准，也相差不大，且能通过计算求出较准确的磨削值。用花岗岩更加符合应用范畴。

但它们的缺点也是很明显的:只对复合片局部测试，不能判断整个复合片的质量;只能判断复合片的耐磨性能优劣，不能找到磨耗比大小的原因，是一种破坏性实验。

国内通过6面顶合成出来的复合片一开始是采用工具磨床进行磨耗比测定，但误差甚大电镀金刚石磨盘。郑州磨料所和桂林金刚石厂首先提出要研制仪器，后由桂林金刚石厂陈朝华和彭为云等研制设备，郑州磨料所汪荣华、黄祥芬，桂林金刚石厂方啸虎等进行测试方法和标准的研究，得到了现在普遍使用的磨耗比测定仪和测定方法。这种检测方法自动化程度高、检测，且可大大降低劳动强度。

目前还有一种测试方法，主要是通过XRD、Raman光谱法及SEM等对复合片进行综合测试，这几种方法综合使用可对复合片金刚石层的耐磨性能做出准确的判断，不仅可判断复合片质量的优劣，还能给出复合片金刚石层耐磨性能优劣的原因及改进方法，这种方法还未普遍使用。

3重砣冲击法

基本原理。重砣冲击是在吊线冲击架上进行的，冲击架由一抛光的钢板和液压系统组成。液压系统可以进行平稳地调节，在试样上产生500~1000N的轴向压力;重砣可沿拉紧的钢丝移动，动载荷靠不同的重砣产生，其范围在0.1~500J。试验采用的测试参数一般是，轴向压力为1000 N，单次冲击功为0.6 ，试验时将试样放于冲击架的钢板上，并通过一直径为20mm的钢杆向试样施加1000N的轴向压力，然后多次抛落冲锤，直至试样完全破坏。以试样破坏时的抛落次数作为衡量PDC抗冲击性能的指标。

缺点：这种方法测出的是在一定的条件下，试样完全破碎的冲击次数或冲击功，但实际上，PDC切削工具在井下工作时，往往受冲击剪切力而部分或边缘失效，而不是整体破坏，因此这种方法不能很好地模拟PDC的实际受力状态。

复合片检测方法发展趋势：

目前复合片的使用范围越来越广，在实际使用过程中对其各项性能的要求也越来越高，相应的检测方法也要能满足要求。随着复合片检测方法研究的不断深入，其发展有以下趋势:

1)耐磨性。从复合片的微观结构方面进行其耐磨性的检测，用X射线衍射方法、Raman光谱法及电镜法等对复合片进行综合测试。不仅可以准确测得复合片的耐磨性，更能找出影响其耐磨性的内在原因，提高复合片的耐磨性。

2)热稳定性。现在研究复合片的热稳定性不可避免地要涉及到热损伤的概念，它是指PDC由于受热引起的损伤。可以采用对热处理前后的复合片进行SEM观察，以了解损伤的形貌、程度和特点，这种方法可以用来判断复合片的热稳定性，其优点是可以分析复合片产生损伤的原因，进而找到解决的办法，相应地可以提高复合片的热稳定性。

胶粘剂及其形态的选择：

胶粘剂的选择与用量的确定，主要依据以满足成型的加工工艺要求，并赋予研磨材料一定的强度、耐磨性、自锐性和硬度等性能进行选择。胶粘剂用量与胶粘剂的形态有关，如用固体粉末或黏稠态的胶粘剂，必须加入较多的胶才能满足成型料的配制及成型加工工艺，以制得质量较好的超精磨片和抛光片。

通过多年的经验总结，研磨材料使用的胶粘剂，用单组分环氧树脂胶或热塑性酚醛树脂较好；抛光材料使用的胶粘剂以热塑性酚醛树脂或天然的紫胶树脂，并借助适当的溶剂配制成胶粘剂溶液使用比较合适。