金刚石的预处理方法?
发布时间:
2023-04-13 15:48
不同形状金刚石颗粒的钻进效果不同。因此,对金刚石进行预处理就可以制造出高质量的钻头。通过研究表明,不同形状金刚石在钻探中的作用是按以下次序提高的:晶体碎块,八面体尖晶双晶,晶面平整的八面体,带圆棱的八面体,菱形十二面体和带圆阶梯状晶面的八面体。镶有预处理过的金刚石的钻头,其工作能力比镶同样未经分选的金刚石钻头的工作能力高。
有缺陷的颗粒是低质量的金刚石。往往形状不规则的如针状、片状、锐角状等金刚石,经常含有大量包裹体、孔隙、裂纹和缺口。金刚石预处理就是把有缺陷的金刚石通过机械或化学的方法进行加工,达到理想的粒度和形状,以减少金刚石内应力的集中点或满足其他特殊用途。
目前,金刚石预处理工艺有下列几种。
一、金刚石的整粒处理
把每粒金刚石的边角薄弱部分和裂纹较大、易于受力崩开的部分,通过机械的办法让它剥落或裂开。这样就提高了单粒金刚石的强度,但其粒度变小了。整粒机的基本结构见图2-9-1所示。把一定量的金刚石装进金属缸内,通过一个转动的螺旋杆,由螺旋的推动反复对金刚石施加挤压力和冲击力。施加压力的大小是通过螺旋角和一个弹簧来调节的。由于弹簧的作用,金刚石在缸内不仅受有压力,而且受有频率较高、振幅较小的冲击力。
图2-9-1 整粒机示意图
二、浑圆化处理
又名钝化处理或椭圆化处理,其目的就是把形状很不规则的金刚石颗粒,磨钝、磨圆达到理想的近似圆粒(或椭圆粒)。对回收复用的金刚石来说,通过这个处理过程,还可以净化表面,除掉岁弊脏物和碳化层。浑圆化处理过程中,也能起到整粒作用。所以,此工序是处理金刚石的关键环节。
金刚石的钝化和圆化,主要靠它们之间在外力的推动下互相磨碰,另外再辅以金刚石与金属筒的磨撞。其动力可采用气吹旋动碰磨法和机械抛磨法。
1.气吹旋动碰磨法
利用压缩空气,通过一个喷嘴,按切线方向吹向一个圆筒内,使筒内的金刚石以等边多边形似的轨迹与筒壁碰撞,金刚石之间也产生碰撞和摩擦,这样周而复始作用一定时间,使金刚石钝化和浑圆化,所用设备见图2-9-2。浑圆化时间一般为3~8h,时间越长,产生的微粉越多,金刚石的颗粒也越近似于圆珠。
金刚石微粉虽可以回收,但在处理过程中免不了被排气带走一些,回收得再精细也有损失,一般要损失6%~10%。