Għodod PDC (għodod komposti djamant polikristallin) jippossjedu vantaġġi sinifikanti fit-tħaffir taż-żejt, esplorazzjoni ġeoloġika, u magni reżistenti għall-użu-għoli-minħabba l-prinċipju tad-disinn uniku tagħhom-li jiksbu effett sinerġistiku ta 'ebusija superjuri u toughness tajba permezz ta' struttura komposta ta 'saffi polikristallin u saffi ta' wiċċ karboidrati (PCD) matrix.Dan jippermettilhom iżommu kapaċitajiet effiċjenti ta' qtugħ u tkissir tal-blat f'kundizzjonijiet tax-xogħol kumplessi u eżiġenti. Dan id-disinn mhuwiex sempliċi stivar ta 'materjal, iżda approċċ ta' inġinerija tas-sistemi bbażat fuq proprjetajiet ta 'materjal komplementari u diviżjoni funzjonali. Il-kunċett ewlieni tiegħu jinsab fil-kombinazzjoni organika tal-ebusija estrema tad-djamant mal-ebusija tal-impatt tal-karbur tas-siment, u jegħlbu l-limitazzjonijiet tal-prestazzjoni ta 'materjal wieħed taħt kundizzjonijiet estremi.
L-istruttura bażika ta 'għodda PDC tikkonsisti f'żewġ saffi ta' materjali b'funzjonijiet differenti: saff ta 'djamant polikristallin tal-wiċċ u matriċi tal-karbur tas-siment tal-qiegħ. Is-saff tal-PCD tal-wiċċ huwa ż-żona funzjonali tat-tqattigħ u tal-blat tal--tkissir tal-għodda, u l-prinċipju tad-disinn tiegħu huwa bbażat fuq il-proprjetajiet kristallini tad-djamant. Djamant, magħmul minn netwerk dens tridimensjonali ta' atomi tal-karbonju magħqudin b'rabtiet kovalenti qawwija, jiftaħar b'ebusija li toqrob dik tad-djamant naturali u reżistenza għall-ilbies li taqbeż sew dik tal-karbur tas-siment u materjali taċ-ċeramika konvenzjonali. Permezz ta' sinterizzazzjoni ta'-temperatura għolja,-pressjoni għolja (HPHT), trab tad-djamanti ta' daqs mikron- jew submicron-issolidifikat fi struttura polikristallina kontinwa. Dan il-proċess iżomm l-ebusija għolja ta' djamant ta'-kristall wieħed filwaqt li ttaffi l-fraġilità permezz tan-netwerk tal-konfini tal-qamħ, li jirriżulta f'reżistenza eċċellenti għall-ilbies u reżistenza għall-grif fil-qtugħ planari u t-tqattigħ tal-blat.
Il-prinċipju tad-disinn tal-matriċi tal-karbur tas-siment sottostanti jiffoka fuq appoġġ mekkaniku u assorbiment tal-enerġija tal-impatt. Ligi tat-tungstenu-kobalt użati b'mod komuni (bħal WC-Co) jippossjedu saħħa kompressiva għolja u toughness tal-impatt, li jxerrdu u jittrasferixxu b'mod effettiv tagħbijiet mekkaniċi ġġenerati waqt it-tqattigħ, jibferixxu l-impatt istantanju tal-blat jew tal-biċċa tax-xogħol fuq is-saff tad-djamanti, u jipprevjenu qsim jew tqaxxir tal-wiċċ minħabba fraġli eċċessiv. Kobalt (Co) jaġixxi bħala fażi li jgħaqqad fil-matriċi, u l-kontenut tiegħu jaffettwa direttament il-bilanċ bejn toughness u ebusija: kontenut għoli ta 'kobalt isaħħaħ it-toughness biex ilaħħaq ma' kundizzjonijiet ta 'impatt qawwi, filwaqt li kontenut baxx ta' kobalt iżid l-ebusija biex jissodisfa r-rekwiżiti ta 'reżistenza għall-ilbies taħt tagħbijiet stabbli. Din l-stru
Id-disinn tal-fażi tat-twaħħil huwa kruċjali għall-konnessjoni taż-żewġ saffi u l-kisba ta 'prestazzjoni sinerġistika. Matul il-proċess tal-preparazzjoni tas-saff tal-PCD, jeħtieġ li jiġi introdott ammont xieraq ta 'fażi ta' twaħħil biex jippromwovi t-twaħħil metallurġiku bejn il-partiċelli tad-djamanti. Fażijiet ta 'twaħħil konvenzjonali ħafna drabi huma metalli ta' transizzjoni bħall-kobalt u n-nikil, iżda għandhom ċertu effett ta 'grafitizzazzjoni katalitika, li jillimita l-prestazzjoni ta' -temperatura għolja tal-għodda. Għalhekk, għal kundizzjonijiet ta'-temperatura għolja,-veloċità għolja, jew xokk termali qawwi, id-disinn modern tal-għodda PDC għandu t-tendenza li juża fażijiet ta' twaħħil ta' attività-katalitika-baxxa jew mhux-metalliċi (bħal siliċidi, boruri, u karburi). Dawn il-fażijiet tat-twaħħil jiżguraw is-saħħa tat-twaħħil bejn il-ħbub u jrażżnu t-trasformazzjoni tal-fażi tad-djamant-ma{-grafita, ittejjeb b'mod sinifikanti l-istabbiltà termali u r-reżistenza għall-ossidazzjoni, li tippermetti lill-għodda żżomm l-istabbiltà tal-fażi tad-djamanti 'l fuq minn 700 grad .
Barra minn hekk, id-disinn tal-ġeometrija tal-għodda jsegwi wkoll il-mekkaniżmi tat-tqattigħ u tat-tkissir tal-blat-. L-għażla tal-forma tal-kuruna (eż., top ċatt, top tond, top koniku), angolu tar-rake, u angolu ta 'clearance tas-snien tat-tqattigħ jeħtieġ li jiġu ottimizzati abbażi tal-proprjetajiet mekkaniċi tal-materjal fil-mira u l-metodu ta' tneħħija. Pereżempju, profil tas-snien ta 'fuq fit-tond jista' jipprovdi trajettorja ta 'shearing aktar kontinwa u jnaqqas it-tagħbija tal-impatt; disinn ta 'angolu rake raġonevoli jista' jibbilanċja l-forza tat-tqattigħ u l-effiċjenza tat-tneħħija taċ-ċippa, jipprevjeni l-imblukkar taċ-ċippa jew tal-gagazza. Il-forma u d-distribuzzjoni tal-iskanalaturi tal-evakwazzjoni taċ-ċippa jaffettwaw l-intoppi tat-tneħħija taċ-ċippa u jevitaw it-tħin sekondarju u l-ilbies fuq is-saff tad-djamanti.
Fil-qosor, il-prinċipju tad-disinn tal-għodod PDC jinkorpora approċċ sistematiku ta '"saffi funzjonali-kumplimentarjetà materjali-ottimizzazzjoni strutturali": is-saff tad-djamanti tal-wiċċ huwa responsabbli għal qtugħ ultra{-iebes u reżistenti-, il-karbur tas-siment sottostanti jipprovdi appoġġ ta' toughness u stabbiltà tal-impatt, ottimizzazzjoni tal-fażi ġeometrika u ottimizzazzjoni qawwija, l-istruttura taqbel mal-mekkaniżmu tat-tqattigħ. Dan id-disinn kollaborattiv multi-dimensjonali jippermetti lill-għodod tal-PDC jikkombinaw effiċjenza għolja, durabilità u affidabbiltà taħt kundizzjonijiet estremi tax-xogħol, u jsir soluzzjoni ewlenija biex jinkiser mill-konġestjonijiet tal-prestazzjoni tal-għodod tradizzjonali u jistabbilixxi l-pedament teoretiku għall-applikazzjoni tiegħu f'firxa usa 'ta' oqsma.
