Caitheamh teirmeach agus toirt air falbh cobalt PDC

I. Caitheamh teirmeach agus toirt air falbh cobalt PDC

Anns a’ phròiseas sintering àrd-bhruthadh de PDC, bidh cobalt ag obair mar chatalaiche gus measgachadh dìreach daoimean agus daoimean adhartachadh, agus gus am bi an còmhdach daoimean agus maitrís carbide tungsten nan aon rud, agus mar thoradh air sin tha fiaclan gearraidh PDC freagarrach airson drileadh geòlais raon ola le cruas àrd agus strì an aghaidh caitheamh sàr-mhath,

Tha strì teas daoimeanan gu math cuingealaichte. Fo chuideam àile, faodaidh uachdar daoimeanan atharrachadh aig teòthachd timcheall air 900℃ no nas àirde. Rè cleachdadh, bidh PDCan traidiseanta buailteach a bhith a’ crìonadh aig timcheall air 750℃. Nuair a bhios iad a’ drileadh tro shreathan creige cruaidh is sgrìobach, faodaidh PDCan an teòthachd seo a ruighinn gu furasta air sgàth teas frithidh, agus faodaidh an teòthachd sa bhad (ie, teòthachd ionadail aig an ìre mhicreascopach) a bhith eadhon nas àirde, fada nas àirde na puing leaghaidh cobalt (1495°C).

An coimeas ri daoimean fìor-ghlan, air sgàth làthaireachd cobalt, bidh daoimean ag atharrachadh gu grafait aig teòthachd nas ìsle. Mar thoradh air an sin, tha caitheamh air daoimean air adhbhrachadh le grafaiteachadh mar thoradh air teas frithidh ionadail. A bharrachd air an sin, tha co-èifeachd leudachaidh teirmeach cobalt mòran nas àirde na daoimean, agus mar sin nuair a bhios e air a theasachadh, faodaidh leudachadh cobalt an ceangal eadar gràinnean daoimean a bhriseadh.

Ann an 1983, rinn dithis luchd-rannsachaidh làimhseachadh toirt air falbh daoimeanan air uachdar sreathan daoimeanan PDC àbhaisteach, a’ leasachadh coileanadh fhiaclan PDC gu mòr. Ach, cha d’ fhuair an innleachd seo an aire a bha airidh air. Cha b’ ann gus an dèidh 2000, le tuigse nas doimhne air sreathan daoimeanan PDC, a thòisich solaraichean drile a’ cur an teicneòlais seo an sàs ann am fiaclan PDC a thathas a’ cleachdadh ann an drileadh creige. Tha fiaclan air an làimhseachadh leis an dòigh seo freagarrach airson cruthan sgrìobach le caitheamh meacanaigeach teirmeach mòr agus canar fiaclan “dì-chobalt” riutha gu cumanta.

Tha an rud ris an canar “dì-chobalt” air a dhèanamh san dòigh thraidiseanta airson PDC a dhèanamh, agus an uairsin tha uachdar a shreath daoimean air a bogadh ann an searbhag làidir gus an ìre cobalt a thoirt air falbh tron phròiseas gràbhaladh searbhagach. Faodaidh doimhneachd toirt air falbh cobalt ruighinn timcheall air 200 micron.

Chaidh deuchainn caitheamh trom-dhleastanais a dhèanamh air dà fhiacail PDC co-ionann (bha aon dhiubh air a dhol tro làimhseachadh toirt air falbh cobalt air uachdar an t-sreath daoimean). Às dèidh 5000m de chlach-ghràin a ghearradh, chaidh a lorg gun do thòisich ìre caitheamh an PDC às aonais cobalt a’ dol am meud gu mòr. An coimeas ri sin, chùm an PDC às aonais cobalt astar gearraidh caran seasmhach fhad ‘s a bha e a’ gearradh timcheall air 15000m de chreig.

2. Modh lorg PDC

Tha dà sheòrsa dhòigh ann airson fiaclan PDC a lorg, is iad sin deuchainn millteach agus deuchainn neo-sgriosail.

1. Deuchainn millteach

Tha na deuchainnean seo an dùil suidheachaidhean sìos an toll-toll ath-chruthachadh cho reusanta 's as urrainn gus coileanadh fhiaclan gearraidh a mheasadh fo na suidheachaidhean sin. Is e deuchainnean strì an aghaidh caitheamh agus deuchainnean strì an aghaidh buaidh an dà phrìomh sheòrsa deuchainn millteach.

(1) Deuchainn an aghaidh caitheamh

Tha trì seòrsaichean uidheamachd gan cleachdadh gus deuchainnean strì an aghaidh caitheamh PDC a dhèanamh:

A. Deil-dhealanach inghearach (VTL)

Rè na deuchainn, cuir am bit PDC ris an deil VTL an toiseach agus cuir sampall creige (mar as trice clach-ghràin) ri taobh a’ bhit PDC. An uairsin tionndaidh an sampall creige timcheall air ais an deil aig astar sònraichte. Bidh am bit PDC a’ gearradh a-steach don sampall creige le doimhneachd shònraichte. Nuair a thathar a’ cleachdadh clach-ghràin airson deuchainn, mar as trice bidh an doimhneachd gearraidh seo nas lugha na 1 mm. Faodaidh an deuchainn seo a bhith tioram no fliuch. Ann an “deuchainn VTL tioram,” nuair a bhios am bit PDC a’ gearradh tron chreig, chan eil fuarachadh sam bith air a chuir an sàs; bidh an teas frithidh uile a thèid a chruthachadh a’ dol a-steach don PDC, a’ luathachadh pròiseas grafaiteachaidh an daoimean. Bidh an dòigh deuchainn seo a’ toirt a-mach toraidhean sàr-mhath nuair a thathar a’ measadh bitean PDC fo chumhachan a dh’ fheumas cuideam drileadh àrd no astar rothlach àrd.

Bidh an “deuchainn fliuch VTL” a’ lorg fad-beatha PDC fo chumhachan teasachaidh meadhanach le bhith a’ fuarachadh fiaclan PDC le uisge no èadhar rè na deuchainn. Mar sin, is e bleith an t-sampall creige am prìomh thùs caitheamh san deuchainn seo seach am bàillidh teasachaidh.

B, deil chòmhnard

Tha an deuchainn seo cuideachd air a dhèanamh le clach-ghràin, agus tha prionnsapal na deuchainn cha mhòr an aon rud ri VTL. Chan eil an ùine deuchainn ach beagan mhionaidean, agus tha an clisgeadh teirmeach eadar fiaclan clach-ghràin agus PDC gu math cuingealaichte.

Bidh na paramadairean deuchainn clach-ghràin a bhios solaraichean gèar PDC a’ cleachdadh ag atharrachadh. Mar eisimpleir, chan eil na paramadairean deuchainn a bhios Synthetic Corporation agus DI Company a’ cleachdadh anns na Stàitean Aonaichte dìreach mar an ceudna, ach bidh iad a’ cleachdadh an aon stuth clach-ghràin airson an deuchainnean, creag teinnteach polycrystalline garbh gu meadhanach ìre le glè bheag de phorasachd agus neart teannachaidh de 190MPa.

C. Inneal tomhais co-mheas sgrìobaidh

Fo na cumhaichean ainmichte, thathas a’ cleachdadh sreath daoimean PDC gus cuibhle bleith silicon carbide a ghearradh, agus thathas a’ gabhail co-mheas ìre caitheamh cuibhle bleith agus ìre caitheamh PDC mar chlàr-amais caitheamh PDC, ris an canar co-mheas caitheamh.

(2) Deuchainn strì an aghaidh buaidh

Tha an dòigh airson deuchainn buaidh a’ toirt a-steach fiaclan PDC a chuir a-steach aig ceàrn 15-25 ceum agus an uairsin nì a leigeil sìos bho àirde sònraichte gus am bi e a’ bualadh air an t-sreath daoimean air fiaclan PDC gu dìreach. Tha cuideam agus àirde an nì a tha a’ tuiteam a’ nochdadh ìre lùtha a’ bhuaidh a bhios an fiacail deuchainn a’ faighinn, a dh’ fhaodas àrdachadh mean air mhean suas gu 100 joules. Faodar gach fiacail a bhualadh 3-7 tursan gus nach gabh a dhearbhadh tuilleadh. San fharsaingeachd, thèid co-dhiù 10 sampallan de gach seòrsa fiacail a dhearbhadh aig gach ìre lùtha. Leis gu bheil raon ann an strì fiaclan ri buaidh, is e toraidhean an deuchainn aig gach ìre lùtha an raon cuibheasach de spalgadh daoimean às deidh buaidh airson gach fiacail.

2. Deuchainn neo-sgriosail

Is e sganadh ultrasonach (Cscan) an dòigh deuchainn neo-sgriosail as fharsainge a thathas a’ cleachdadh (seach sgrùdadh lèirsinneach agus microscopach).

Faodaidh teicneòlas sganaidh C lochdan beaga a lorg agus suidheachadh agus meud nan lochdan a dhearbhadh. Nuair a bhios tu a’ dèanamh an deuchainn seo, cuir am fiacail PDC ann an tanca uisge an toiseach, agus an uairsin sgan le probe ultrasonach;

Tha an t-artaigil seo air ath-chlò-bhualadh bho “Lìonra Obair-mheatailt Eadar-nàiseanta“