PDC的制造方法主要有兩種:一是直接合成，即人造金剛石與硬質(zhì)合金基體一起組裝，一次合成。該工藝簡單、成本低、產(chǎn)量高，但耐熱性相對較低。另一種是間接合成，即先制造出聚晶金剛石層，再將其焊接到硬質(zhì)合金基體上，制造出PDC。該方法合成工藝較為復(fù)雜、成本高，而且用這種方法制作的PDC界面結(jié)合強(qiáng)度遠(yuǎn)低于直接合成法，但它的耐熱性能好。目前，國內(nèi)外一般采用直接合成法制造PDC材料。其工藝流程如圖1一7所示。國內(nèi)外的聚晶金剛石(PCD)以及聚晶金剛石復(fù)合體(PDC)材料，由于其制造方法、復(fù)合途徑、燒結(jié)機(jī)理各不相同，因而其分類方法也不一樣[2l]。美國GE公司通常將金剛石的聚結(jié)分成兩種:一是金剛石自身結(jié)合(D一D結(jié)合);二是中介結(jié)合(D一M一D結(jié)合)，即利用金屬或非金屬結(jié)合劑來保證相鄰金剛石之間的聯(lián)結(jié)。這種分類方法出于歷史的原因，至今一直沿用。油田鉆探用PDC的用量近幾年增長迅猛，我國現(xiàn)有陸上油田329個(gè)，氣田82個(gè)。每年鉆井1萬口左右，年平均進(jìn)尺2000萬米，耗用油田鉆探用PDC30多萬片，價(jià)值約兩億元人民幣。對鉆頭失效形式的調(diào)查顯示，由于熱殘余應(yīng)力引起斷裂及金剛石與硬質(zhì)合金基體結(jié)合不牢固，造成金剛石層脫落的占到了33%。一般認(rèn)為，PDC的殘余應(yīng)力是造成PDC非正常失效的主要原因。當(dāng)前對普通聚晶金剛石復(fù)合片的改進(jìn)主要有非平面連接技術(shù)及梯度過渡技術(shù)。非平面連接是指硬質(zhì)合金基體與聚晶金剛石層間采用臺(tái)階形、槽形或簡單凸凹形等幾何形式聯(lián)結(jié)。如DelmiS發(fā)明了一種溝槽狀的復(fù)合片;Flood介紹了一種鋸齒行界面的復(fù)合片，鋸齒有多種表現(xiàn)形式，比如是環(huán)形的，或直線的，其中鋸齒的數(shù)目也是可變的;Hardy等建議把鋸齒或溝槽做成同心圓、螺旋或間斷的圓弧等形狀。雖然這種措施一定程度上能通過增大金剛石層與硬質(zhì)合金的接觸面積來達(dá)到提高機(jī)械結(jié)合強(qiáng)度的目的，同時(shí)也在一定程度上能緩和了由于兩種材料的熱膨脹系數(shù)、彈性模量等物理性能參數(shù)差異造成的應(yīng)力集中，但是，由于大都是憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)界面形狀，未對界面間的熱殘余應(yīng)力作詳細(xì)的計(jì)算分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，也未對界面形狀和細(xì)部尺寸等作精確的調(diào)整，往往只注重某一單方面力學(xué)性能的優(yōu)化，忽略了界面中局部高應(yīng)力區(qū)的存在，從而限制了PDC產(chǎn)品耐久性的大幅度提高。我們的初步研究表明，復(fù)雜的界面形狀雖然可以提高界面的結(jié)合力，但也不可避免的存在拉應(yīng)力集中現(xiàn)象，在沖擊試驗(yàn)中，這些區(qū)域因張應(yīng)力高度集中而常常發(fā)生界面分離或斷裂。根據(jù)PDC合成過程中的熱力學(xué)規(guī)律，建立合理的物理模型，應(yīng)用斷裂力學(xué)理論、方法并采用現(xiàn)代物理檢測方法，如XRD和激光拉曼光譜技術(shù)，結(jié)合其它試驗(yàn)手段，對PDC殘余應(yīng)力及其與相關(guān)參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系和分布規(guī)律作深入的研究，從而對其界面結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，有效降低界面間的殘余應(yīng)力，提高PDC抗沖擊斷裂性能及高溫高壓合成的成品率、使用壽命及其他使用性能，具有十分積極的意義。另外，由于PDC材質(zhì)的特殊性，目前的測試方法如超聲波A掃描或是C掃描檢測，雖然可以觀察到PDC內(nèi)部的燒結(jié)情況，根據(jù)圖像粗略判斷PDC產(chǎn)品的優(yōu)劣，但無法得到能夠定量反映檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)資料，難于從實(shí)驗(yàn)上精確掌握PDC界面熱殘余應(yīng)力的大小、分布等。國外有人采用帶高能加速器的XRD和中子衍射法研究過PDC硬質(zhì)合金與多晶金剛石厚度比對PDC熱殘余應(yīng)力的影響，但未作系統(tǒng)的分析，更沒有提出減輕或消除PDC熱殘余應(yīng)力的方法。研究PDC殘余應(yīng)力分析檢測的新方法，進(jìn)一步探索降低PDC殘余應(yīng)力的有效途徑，如過渡層技術(shù)、合成后的熱處理等，從而設(shè)計(jì)出界面結(jié)構(gòu)合理、低生產(chǎn)成本、性能優(yōu)異的新型結(jié)構(gòu)PDC，這將對我國的鉆探業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


深圳市海明潤超硬材料股份有限公司,成立于2000年8月,國家高新技術(shù)企業(yè)。公司主導(dǎo)產(chǎn)品為石油天然氣鉆探用金剛石復(fù)合片、聚晶金剛石和聚晶金剛石噴砂噴嘴。經(jīng)營場地面積15000多平米。目前深圳公司具有年產(chǎn)各種規(guī)格石油天然氣鉆探用金剛石復(fù)合片、聚晶金剛石和聚晶金剛石噴砂噴嘴等超硬材料產(chǎn)品200萬件以上的生產(chǎn)能力。2008年在黑龍江建立了哈爾濱海明潤超硬材料有限公司全資子公司，占地4萬平米。目前已建成年產(chǎn)200萬片金剛石復(fù)合片生產(chǎn)線。

　　公司先后建立了績效管理體系、流程管理體系、財(cái)務(wù)預(yù)算管理、ERP系統(tǒng)管理及生產(chǎn)執(zhí)行信息化管理MES系統(tǒng)。公司通過先進(jìn)的管理體系建設(shè)規(guī)范公司管理,保證產(chǎn)品質(zhì)量及服務(wù)質(zhì)量。在2010年被認(rèn)定為“國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)”。于2013年與世界四大石油技術(shù)服務(wù)企業(yè)之一的一家美國公司建立了“全球戰(zhàn)略合作伙伴”關(guān)系。


　　金剛石復(fù)合片海明潤創(chuàng)造了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，形成了具有自身特點(diǎn)的技術(shù)體系。公司擁有一支實(shí)力較強(qiáng)的研發(fā)隊(duì)伍，研發(fā)硬件和檢測分析手段已達(dá)到國際先進(jìn)水平。


　　海明潤生產(chǎn)的金剛石復(fù)合片出口銷往美國、加拿大、俄羅斯、歐洲等國家和地區(qū)，并被國內(nèi)各大油田和大型鉆頭廠長期選用，以國內(nèi)領(lǐng)先的高品質(zhì)，高穩(wěn)定性，高性價(jià)比為主要特色而樹立了良好的海明潤品牌形象。

　　海明潤金剛石復(fù)合片始終把產(chǎn)品質(zhì)量看作生命線，在工作中遵循“勤懇做事、踏實(shí)做人，認(rèn)真對待每一個(gè)細(xì)節(jié)”的企業(yè)精神。目前金剛石復(fù)合片公司已通過ISO9001:2008質(zhì)量管理體系、ISO14000:2004環(huán)境管理體系及OHSAS18001:2007職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證。 

金剛石復(fù)合片公司注重引進(jìn)優(yōu)秀技術(shù)人才，研究目標(biāo)始終對準(zhǔn)國際先進(jìn)水平，已獲得一批擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)，為公司長期可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。目前已獲得7項(xiàng)發(fā)明專利和11項(xiàng)實(shí)用新型專利1項(xiàng)外觀專利，專利申請數(shù)量一直在快速增長。擁有先進(jìn)的研發(fā)硬件實(shí)力，現(xiàn)有掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析儀(EDX)、X射線物相分(XRD)、定量金相顯微鏡、超聲波無損探傷檢測儀(C掃描)、抗沖擊測定儀、大型磨耗比檢測立式數(shù)控車床(VTL)等先進(jìn)的檢測設(shè)備。金剛石復(fù)合片

深圳市海明潤超硬材料股份有限公司,成立于2000年8月,國家高新技術(shù)企業(yè)。公司主導(dǎo)產(chǎn)品為石油天然氣鉆探用金剛石復(fù)合片、聚晶金剛石和聚晶金剛石噴砂噴嘴。經(jīng)營場地面積15000多平米。目前深圳公司具有年產(chǎn)各種規(guī)格石油天然氣鉆探用金剛石復(fù)合片、聚晶金剛石和聚晶金剛石噴砂噴嘴等超硬材料產(chǎn)品200萬件以上的生產(chǎn)能力。2008年在黑龍江建立了哈爾濱海明潤超硬材料有限公司全資子公司，占地4萬平米。目前已建成年產(chǎn)200萬片金剛石復(fù)合片生產(chǎn)線。

　　公司先后建立了績效管理體系、流程管理體系、財(cái)務(wù)預(yù)算管理、ERP系統(tǒng)管理及生產(chǎn)執(zhí)行信息化管理MES系統(tǒng)。公司通過先進(jìn)的管理體系建設(shè)規(guī)范公司管理,保證產(chǎn)品質(zhì)量及服務(wù)質(zhì)量。在2010年被認(rèn)定為“國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)”。于2013年與世界四大石油技術(shù)服務(wù)企業(yè)之一的一家美國公司建立了“全球戰(zhàn)略合作伙伴”關(guān)系。


　　海明潤創(chuàng)造了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，形成了具有自身特點(diǎn)的技術(shù)體系。公司擁有一支實(shí)力較強(qiáng)的研發(fā)隊(duì)伍，研發(fā)硬件和檢測分析手段已達(dá)到國際先進(jìn)水平。


　　海明潤生產(chǎn)的金剛石復(fù)合片出口銷往美國、加拿大、俄羅斯、歐洲等國家和地區(qū)，并被國內(nèi)各大油田和大型鉆頭廠長期選用，以國內(nèi)領(lǐng)先的高品質(zhì)，高穩(wěn)定性，高性價(jià)比為主要特色而樹立了良好的海明潤品牌形象。

　　海明潤始終把產(chǎn)品質(zhì)量看作生命線，在工作中遵循“勤懇做事、踏實(shí)做人，認(rèn)真對待每一個(gè)細(xì)節(jié)”的企業(yè)精神。目前公司已通過ISO9001:2008質(zhì)量管理體系、ISO14000:2004環(huán)境管理體系及OHSAS18001:2007職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證。 

　　公司注重引進(jìn)優(yōu)秀技術(shù)人才，研究目標(biāo)始終對準(zhǔn)國際先進(jìn)水平，已獲得一批擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)，為公司長期可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。目前已獲得7項(xiàng)發(fā)明專利和11項(xiàng)實(shí)用新型專利1項(xiàng)外觀專利，專利申請數(shù)量一直在快速增長。擁有先進(jìn)的研發(fā)硬件實(shí)力，現(xiàn)有掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析儀(EDX)、X射線物相分(XRD)、定量金相顯微鏡、超聲波無損探傷檢測儀(C掃描)、抗沖擊測定儀、大型磨耗比檢測立式數(shù)控車床(VTL)等先進(jìn)的檢測設(shè)備。