钴的脱除工艺对聚晶金刚石复合片性能的影响

聚晶金刚石复合片(PDC)是一种用于油气钻采、矿物开采的超硬复合材料,需要通过脱除金刚石层中的钴来提高耐磨性和抗冲击性能。本文以盐酸、硫酸和路易斯酸(FeCl3)作为脱钴试剂,使用加压化学沉淀法对金刚石复合片进行脱钴,研究脱钴试剂的原料配比、脱钴反应压力、脱钴反应时间对金刚石复合片脱钴效率及性能的影响。结果表明,使用加压化学沉淀法可以高效脱除PDC中的钴。将1片PDC和60 mL脱钴试剂进行反应,脱钴试剂中HCl浓度为6 mol/L,硫酸加入量为60 mL/L、路易斯酸加入量为50 g/L,反应温度为160℃,反应压力控制在0.8 MPa为最优脱钴工艺条件,反应时间72 h,脱钴深度可达580μm,达到了1.2 mm金刚石复合片脱钴要求(脱钴深度>0.5 mm)。使用加压化学沉淀法比常规酸浸出法脱钴效率更高,脱钴后金刚石复合片耐磨性更高,抗冲击韧性更好。