改善聚晶金刚石复合片性能的研究进展

聚晶金刚石复合片(Polycrystalline Diamond Compacts,PDC)是以金刚石和粘结剂为工作层,硬质合金为基底高温高压复合而成的超硬材料。因其优异的耐磨性和抗冲击性能被广泛应用于地质勘探、钻井等领域。文章概述了粘结剂的种类及含量、金刚石原料及处理、掺杂剂的添加和结构设计四个方面对PDC性能的影响,着重阐述了石墨化和氧化反应对PDC带来的热损伤和提高热稳定性的措施,并对PDC未来的发展进行了展望。

TiO_(2)对金刚石/铜复合材料导热性能的影响

为研究金刚石/铜复合材料界面传热对其导热性能的影响,采用放电等离子烧结制备了添加0.4~1.0 mass%TiO_(2)的金刚石/铜复合材料,分析了其微观结构、物相组成和热导率,研究了TiO_(2)对金刚石/铜复合材料导热性能的影响。结果表明:TiO_(2)的添加使金刚石表面变得粗糙,且在金刚石和铜的界面处形成了TiC过渡层;TiC过渡层有效地改善了金刚石和铜的结合,从而减少了裂纹及孔洞的形成,提高了声子传热效率;添加0.8 mass%TiO_(2)的金刚石/铜复合材料的热导率为421 W·m^(-1)·K^(-1),达到理论热导率的73%,相比未添加TiO_(2)的金刚石/铜复合材料(186 W·m^(-1)·K^(-1))提高了1.26倍。