термины:   А   Б   В   Г   Д   Е   Ё   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Щ   Э   Я  

Синтетические сверхтвердые материалы

Синтетические поликристаллические алмазы АСПК

Синтетические поликристаллические алмазы АСПК, синтез которых осуществлен в ИФВД АН СССР, представляют собой плотные поликристаллические образования с однородной мелкозернистой структурой. Их получают из графита при синтезе в присутствии металлорастворителей. Выпускаются алмазы в виде цилиндров диаметром 2, 3 и 4 мм, длиной до 4 мм. Подобно всем поликристаллическим материалам прочность АСПК с увеличением размеров снижается меньше, чем прочность природных монокристаллических алмазов.

По динамической прочности, определенной на установке избирательного дробления УДА-2, синтетические алмазы АСПК в ряде случаев превосходят природные монокристаллические.
Преимущество синтетических алмазов по сопротивлению ударным нагрузкам растет с увеличением размеров сравниваемых материалов.

Исследования термостойкости синтетических алмазов показали, что основным фактором, определяющим и ограничивающим их термостойкость в условиях свободного прокаливания при атмосферном давлении, является образование при температурах 600-700°С многочисленных трещин под влиянием термических напряжений. При прокаливании в условиях всестороннего высокого давления растрескивание прекращается и их термостойкость, равно как и термостойкость природных алмазов, ограничивается лишь процессом графитизации.

Графитизация, а вместе с ней и резкое падение прочности в условиях контакта с порошковой смесью BK15+Ni при атмосферном давлении и 5-минутной выдержке заметно проявляется у АСПК при 950-1000°С. В отличии от графитизации монокристаллических алмазов, развивающейся с поверхности, графитизация поликристаллических алмазов носит объемный характер, что объясняет высокую ее интенсивность. При этом примеси способствуют обратному переходу алмаза в графит и определяют значительное снижение температуры их графитизации по сравнению с природными алмазами. С повышением давления при прокаливании АСПК возрастает их термостойкость.

Синтетические алмазы поликристаллического строения СВСП

Синтетические алмазы поликристаллического строения СВСП представляют собой цилиндрические зерна размером 4x4 мм, массой 0,6-6,8 кар, имеют светло-серый цвет; могут поставляться в дробленом виде (АРСЗ, АРС4).


Благодаря повышенной термостойкости СВСП может использоваться для оснащения буровых коронок, изготавливаемых по обычной технологии методом спекания матрицы. Износостойкость СВСП не уступает этому показателю у природных алмазов.

Физико-механические свойства СВСП

Прочность на сжатие, МПа 4000 - 5000
Твердость, МПа 150000
Термостойкость, °С 1100 - 1200

Синтетические монокристаллические алмазы

Синтетические монокристаллические алмазы выпускаются следующих марок: АСО, АСР, АСВ, АСК и АС. В буровом импрегнированном инструменте используют алмазы, обладающие прочностью, близкой к прочности природных алмазов, и имеющие размеры зерен 1 мм; микротвердость АС составляет 80- 100 тыс. МПа. Для оснащения буровых коронок используют алмазы марки АСТ-125, АСТ-160, синтезируемые в ИСМ НАН Украины. В инструментах западных фирм используют алмазы марки SDA-100S, SDA-100+ («Де Бирс») и MSD, MBS («Дженерал электрик»). В табл. 2.21 приведены данные об изменении показателя прочности порошков синтетического и природного алмазов после термообработки при температуре 1473 К.

Таблица 2.21. Изменение показателя прочности порошка синтетического и природного алмазов после термообработки при температуре 1473 К

 Марка    Зернистость, мкм       Показатель прочности, Н       Коэффициент снижения прочности   
исходного после нагрева
SDA-100 500/400
200/160
239
102
49,9
38,2
4,79
2,67
MSD 500/400 278 104 2,67
MBS 200/160 57,7 25,3 2,28
ACT 500/400
200/160
207
79
69,3
31,9
2,99
2,48
 Природный алмаз  500/400
200/160
1499
339
1460
324
1,02
1,03

Славутич

Cверхтвердый материал, разработанный ИСМ НАН Украины, уступает природным алмазам по износостойкости, но превосходит их по прочности Изготавливается в виде штабиков или пластин любой формы. Этот материал широко применяется для армирования долот, предназначенных для глубокого бурения скважин на нефть и газ, а также для правящего инструмента

Эльбор

Разновидность кубического нитрида бора (КНБ), выпускается АО «Абразивный завод Ильич» (г.Санкт-Петербург). Для породоразрушающего инструмента используется эльбор-Р в виде цилиндрических заготовок диаметром 4 мм, высотой 5 мм и массой 0,8 кар.

Физико-механические свойства эльбора-Р 

Плотноть, кг/м3 (3,31 - 3,39)х103
Модуль упругости, МПа 8850-6650
Микротвердость, МПа 700-800
Предел прочности на сжатие, МПа 19-21
Теплопроводность, Вт/(м-К) (0,3-0,6)х102
Термостойкость, °С 1100-1200

Бельбор

Разновидность кубического нитрида бора, синтезирован Институтом физики твердого тела и полупроводников (ИФТиПП) АН Республики Беларусь. Применяется для оснащения породоразрушающего инструмента при бурении скважин в горных породах VI-VIII и частично IX категорий по буримости.



 
Copyright © 2007-20011 Буровой портал
буровые установки
 
CMS SiteEdit Создание сайта Вебцентр Карта сайта
 


Яндекс цитирования
Check Page Rank