【专家解说】：你所说的金刚石复合片即聚晶金刚石复合片(Polycrystalline Diamond Compacts，简称PDC)具有高硬度、高耐磨性、高弹性模量、各向同性和相对高的热导率等显著优点，近年来已成为高档机械加工刀具、地质及石油钻头、陶瓷磨具、石材加工工具、混凝土工具和阀座阀芯等高耐磨设备的首选材料，也成为高科技新材料领域中最有生命力的支柱产品之一。
它是将0.1mm至数毫米厚的金刚石微粉与1mm至数毫米厚的硬质合金基体和粘结剂在高温和超高压条件下烧结而成的复合晶体材料。。PDC在工业上
的应用主要集中在以下几个方面:a.切削工具。既可加工有色金属，也可加工非金属、硬质合金、陶瓷、石质材料、玻璃及复合材料。切削非金属材料时，寿命是硬质合金刀具的20~100倍，有时可达到1 000倍以上;b.钻头。PDC在石油开采和地质钻探方面应用较广。前苏联用人造聚晶金刚石钻头作了钻进试验，每个钻头平均钻进深度为硬质合金牙轮钻头的50倍;c.线材加工工具。PDC也可用作拉丝模，拉拔铜及铜合金、钨、钼及不锈钢等。一个PDC拉丝模在修磨前可拉制7kt铜丝，是硬质合金模的200倍，天然金刚石的10倍，成本仅为天然金刚石的1/3;d.特殊化工用设备。
PDC的研究始于对天然多晶金刚石的研究。在自然界存在的多晶金刚石中有两种，分别为卡博纳多(Carbonado)和巴拉斯(Ballas)。卡博纳多是一种由许多细小金刚石与少量其他物质聚结而成的块状多晶体，晶粒呈无序排列故无解理面。巴拉斯的外形似球或橄榄形，其坚固的外壳由辐射状金刚石构成。上世纪60年代，为解决金刚石制造和使用过程中产生的微粉的利用问题，人们提出能否将金刚石微粉加工制造成人造卡博纳多的想法。1964年美国GE公司的Delai 首次申请了以某些金属添加剂使金刚石与金刚石产生结
合的专利。1966年英国DeBeers公司的Blainley等人 ]提出用亲和性金属为粘结剂的金刚石聚结体。1970年美国的Horton 和Stro
ngburg 分别完成了烧结金刚石的试验。1980年GE公司的李明阳等人 提出了用硅浸渍结合的金刚石聚
结体(PCD)。PDC是在PCD研究的基础上发展起来的。1973年美国GE公司研制成功的Compax就是PDC材料的最早产品，它的出现具有划时代意义，同年GE公司与美国克里斯坦森(Christensen)公司合作研制成功了PDC石油钻头。英国DeBeers公司于1977年研制了与Corn-pax相似的产品Syndite，1983年向市场正式出售这种石油地质钻头系列产品。1977年日本住友电工研制成功细粒PDC材料。此外美国合成公司、梅加金刚石公司和凤凰公司等也分别在上世纪8O年代研制开发出PDC产品。从上世纪80年代初开始国外PDC材料已广泛应用于切削刀具、拉丝模和修整器等加工工业，并已完全占领石油钻探领域。我国PDC材料研制始于上世纪7O年代末，8O年代初用于钻探和切削工具。1982年
郑州磨料磨具磨削研究所(简称三磨所)与郑州二砂厂合作研制成功PDC材料。上世纪80年代末江汉油田从美国凤凰公司引进PDC生产技术后，1992年已有少量PDC销往美国。1993年深圳森达公司引进美国合成公司PDC生产技术。近年来郑州三磨所与日本东名公司合资建立了郑州新亚复合超硬材料有限公司，大部分产品出口国外。经过多年发展，我国PDC材料在品种、质量和应用方面都取得了长足发展，已接近或者达到国际水平。
聚晶金刚石复合片(PDC)的合成方法有两种:直接合成，即人造金刚石与硬质合金基体一次合成，该工艺简单，成本低，产量高，但耐热性较低;间接合成，即先烧结出人造金刚石层，再焊接在硬质合金基体上，该方法合成工艺复杂，成本高，但耐热性能高。目前，国内一般都采用直接合成法制造PDC。合成聚晶金刚石(PCD)的方法也有两种:一种是“卡布纳达”，用微细金刚石粉为基本原料，在高温高压下烧结合成;另一种是“巴拉斯”，以石墨为原料在特定稳定区内“生成转变”合成。目前国内聚晶金刚石合成均采用“卡布纳达”方法。
随着国内外学者对PDC材料研究的不断深入，该耐磨材料的性能也在不断的完善之中。目前PDC材料的产品已经比较成熟，自成系列，尺寸越来越大且结构形状与制造技术越来越多样化，主要有以下发展趋势:
a.产品系列化。目前PDC产品已经定型，国内外众多厂家都有自己的系列产品，而且产品的规格和品种进一步完善，性能进一步提高，价格进一步降低，应用场合越来越广泛。
b.尺寸大型化。上世纪70年代PDC的最大直径为十几毫米，80年代以来，为满足大型加工工具和石油钻头的需要，国外非常重视大块PDC材料的生产¨ 。为了提高金刚石的强度，要求金刚石粒度低于10}xm，尽可能低于5 m。但是粒度越细，烧结促进剂在颗粒之间的熔渗越困难。因此，可以采用在靠近硬质合金的地方采用大颗粒，其他部分采用小颗粒的方式。经过20多
年的发展，GE公司和DeBee~公司已能向市场提供+70ram的产品了，国内目前也可以提供三十几毫米的产品。
c.形状结构多样化。过去的PDC产品只限于片状和圆柱状，由于尺寸大型化和加工技术如电火花、激光切割加工技术提高，三角形、人字形、山墙形以及其它各种坯料增多。为适应地质钻探和勘察工程中的抗冲击性钻头和改进型牙轮钻头的需要，美国合成公司和梅加金刚石公司还生产了球面、曲面和楔形面等PDC材料。目前国内外正在研究将该产品应用到耐磨损的阀门或泵等化工单元设备上，因此也出现了圆环状等特殊形式的PDC材料。
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