聚晶金刚石复合片(polycrystalline diamond compact,PDC)是以金刚石微粉为原料,WC硬质合金作为基体,通过特定的合成工艺在高温高压条件下烧结而成的一种超硬复合材料。
复合片兼具金刚石硬度高、耐磨性好以及硬质合金抗冲击性能强的优点,现已从深井钻探的使用扩大到矿床勘探及机械加工等各个领域。耐磨性作为PDC使用的重要特性,一般用磨耗比这个参数来进行表征,PDC生产厂家都在竭尽可能地提高其耐磨性。
但是由于影响PDC的耐磨性的因素很多,各因素之间又相互制约,所以进一步提高PDC的耐磨性还存在一些问题。
聚晶金刚石复合片兼有聚晶金刚石极高的耐磨性以及硬质合金的高抗冲击性。金刚石层刃口锋利而且具有自锐性,能够始终保持切削刃的锐利,因此非常适用于石油和地质钻探中的软地层直至中硬地层的勘探,效果非常好。
聚晶金刚石复合片中的金刚石含量高达99%,故金刚石层硬度极高、耐磨性极好,其洛氏硬度为6.5104~7.0104MPa,甚至更高。
硬质合金基体克服了聚晶金刚石硬而脆的不足,大大提高了产品整体的抗冲击韧性。
硬质合金的易焊接性则解决了聚晶金刚石很难通过焊接方法与其他材料结合的难题,可以使聚晶金刚石复合片竖直镶焊在钻头上。