Notícies

Diamant sintètic

La gra de diamant s'utilitza habitualment per descriure grans petits (≈0,00004 polzades) de diamant sintètic utilitzat com a matèria primera clau per a les talladores PDC.Pel que fa a productes químics i propietats, el diamant artificial és idèntic al diamant natural.La fabricació de gra de diamant implica un procés químicament senzill: el carboni normal s'escalfa a una pressió i una temperatura extremadament altes.A la pràctica, però, fer diamants no és fàcil.

Els cristalls de diamant individuals continguts en la gra de diamant tenen una orientació diversa.Això fa que el material sigui fort, afilat i, a causa de la duresa del diamant contingut, extremadament resistent al desgast.De fet, l'estructura aleatòria que es troba en el diamant sintètic lligat funciona millor en cisalla que els diamants naturals, perquè els diamants naturals són cristalls cúbics que es fracturen fàcilment al llarg dels seus límits ordenats i cristal·lins.

Tanmateix, la gra de diamant és menys estable a altes temperatures que el diamant natural.Com que el catalitzador metàl·lic atrapat a l'estructura de gra té una taxa d'expansió tèrmica més alta que el diamant, l'expansió diferencial posa els enllaços de diamant a diamant sota cisalla i, si les càrregues són prou altes, provoca fallades.Si els enllaços fallen, els diamants es perden ràpidament, de manera que el PDC perd la seva duresa i nitidesa i esdevé ineficaç.Per evitar aquest error, els talladors PDC s'han de refredar adequadament durant la perforació.

Taules de diamants

Per fabricar una taula de diamants, la gra de diamant es sinteritza amb carbur de tungstè i aglutinant metàl·lic per formar una capa rica en diamants.Tenen forma d'hòstia i s'han de fer tan gruixuts com sigui possible estructuralment, perquè el volum del diamant augmenta la vida útil.Les taules de diamants de la més alta qualitat són de ≈2 a 4 mm, i els avenços tecnològics augmentaran el gruix de la taula de diamants.Els substrats de carbur de tungstè tenen normalment ≈0,5 polzades d'alçada i tenen la mateixa forma i dimensions de secció transversal que la taula de diamants.Les dues parts, taula de diamants i substrat, formen un tallador (Fig. 4).

Formar PDC en formes útils per a talladors implica col·locar gra de diamant, juntament amb el seu substrat, en un recipient a pressió i després sinteritzar a alta temperatura i pressió.

No es pot permetre que els talladors PDC superin les temperatures de 1.382 °F [750 °C].L'excés de calor produeix un desgast ràpid, perquè l'expansió tèrmica diferencial entre l'aglutinant i el diamant tendeix a trencar els cristalls de gra de diamant entrecreixats a la taula de diamants.Les forces d'unió entre la taula de diamant i el substrat de carbur de tungstè també es veuen compromeses per l'expansió tèrmica diferencial.