חֲדָשׁוֹת

יהלום סינטטי

גרגירי יהלום משמשים בדרך כלל לתיאור גרגירים זעירים (≈0.00004 אינץ') של יהלום סינטטי המשמש כחומר הגלם העיקרי לחותכי PDC.מבחינת כימיקלים ותכונות, יהלום מעשה ידי אדם זהה ליהלום טבעי.הכנת גריסי יהלום כרוכה בתהליך פשוט מבחינה כימית: פחמן רגיל מחומם בלחץ וטמפרטורה גבוהים במיוחד.אולם בפועל, ייצור יהלום רחוק מלהיות קל.

גבישי יהלומים בודדים הכלולים בגריסת יהלום הם בעלי אוריינטציה מגוונת.זה הופך את החומר לחזק, חד, ובגלל הקשיות של היהלום הכלול, עמיד במיוחד בפני שחיקה.למעשה, המבנה האקראי שנמצא ביהלום סינטטי מלוכד מתפקד טוב יותר בגזירה מאשר יהלומים טבעיים, מכיוון שיהלומים טבעיים הם גבישים מעוקבים שנשברים בקלות לאורך הגבולות המסודרים והגבישיים שלהם.

עם זאת, גרגיר יהלומים פחות יציב בטמפרטורות גבוהות מאשר יהלום טבעי.מכיוון שלזרז מתכתי הכלוא במבנה החרס יש קצב התפשטות תרמית גבוה יותר מאשר ליהלום, התפשטות דיפרנציאלית מציבה קשרי יהלום ליהלום תחת גזירה, ואם העומסים גבוהים מספיק, גורמת לכשל.אם קשרים נכשלים, יהלומים אובדים במהירות, כך ש-PDC מאבד את הקשיות והחדות שלו והופך ללא יעיל.כדי למנוע כשל כזה, חותכי PDC חייבים להיות מקוררים כראוי במהלך הקידוח.

שולחנות יהלום

לייצור שולחן יהלומים, חצץ יהלום חודר עם טונגסטן קרביד וחומר קלסר מתכתי ליצירת שכבה עשירה ביהלומים.הם דמויי רקיק בצורתם, והם צריכים להיות עבים ככל האפשר מבחינה מבנית, מכיוון שנפח היהלום מגדיל את חיי הבלאי.שולחנות יהלומים באיכות הגבוהה ביותר הם ≈2 עד 4 מ"מ, והתקדמות הטכנולוגיה תגדיל את עובי שולחני היהלום.מצעי טונגסטן קרביד הם בדרך כלל גבוהים של ≈0.5 אינץ' ויש להם צורת חתך וממדים זהים לשולחן היהלום.שני החלקים, שולחן יהלום ומצע, מרכיבים חותך (איור 4).

יצירת PDC לצורות שימושיות עבור חותכים כרוכה בהנחת גריסי יהלום, יחד עם המצע שלו, במיכל לחץ ולאחר מכן סינון בחום ולחץ גבוהים.

לא ניתן לאפשר לחותכי PDC לעלות על טמפרטורות של 1,382°F [750°C].חום מוגזם מייצר בלאי מהיר, מכיוון שהתפשטות תרמית דיפרנציאלית בין קלסר ליהלום נוטה לשבור את גבישי החצץ של היהלום המגודלים בשולחן היהלומים.חוזק הקשר בין שולחן היהלום לבין מצע טונגסטן קרביד גם הוא בסכנה על ידי התפשטות תרמית דיפרנציאלית.