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聚晶金刚石的应用

聚晶金刚石的应用

聚晶金刚石(Polycrystalline Diamond,简称PCD)是20世纪70年代以来国际上开始研究使用的新型超硬材料,它是在高温1400℃、高压6GPa下烧结形成的。随着现代工业和科学技术的发展,聚晶金刚石以其优良的力、热、化学、声、光、电等性能,在现代工业、国防和高新技术等领域中得到广泛的应用:
一、汽车领域
PCD刀具在汽车领城的应用占60%,主要用于加工发动机活塞的裙部、销孔、汽缸体、变速箱、化油器等。由于这些部件材料含硅量较高(10%以上),并且大多采用流水线方式大批量生产,对刀具的使用寿命要求较高,硬质合金刀具难以胜任,而金刚石刀具耐用度是硬质合金刀具的10-50倍,可保证零部件尺寸稳定性,并可大大提高切削速度、加工效率和工件的表面质量。
二、石油地质钻探行业
聚晶金刚石钻头它以锋利、高耐磨、能自锐的PCD切削块作为切削元件,从而能够在低钻压(40kN左右)下取得高进尺(为牙轮钻头的4-6倍)和高钻速(高于牙轮钻头2倍以上)。它比牙轮钻头具有更高的安全性,可以极大地提高钻井工作效率和降低钻井成本。在大段软到中等硬度地层具有突出的优点,特别是在成本高的海洋钻井中和超深井及小井眼钻井中,PCD钻头更具有牙轮钻头不可比拟的优势。
三、玻璃切割加工
作为一种性能优异的玻璃切割刀具,聚晶金刚石制成的刀轮主要用于电子行业的液晶玻璃的高精度高品质切割,同时可以切割建筑用以及汽车用玻璃,是普通玻璃刀和硬质合金玻璃刀轮的理想替代品。芯棒与刀轮均为聚晶金刚石材料,具有加工精度高、耐磨损、一致性好等优点,并具有超常的使用寿命。
四、宝石加工
聚晶金刚石在这一领域的应用,跟传统的电镀金刚石砂轮相比,最突出的优势是工具寿命久,电镀金刚石工具在很多情况下工作层是单层金刚石,在研磨高硬度的玉石时,很快就会被磨损并失去工作能力,而聚晶金刚石则完全克服了这一弱点,大大提高了加工效率。