The invention relates to a method for preparing diamond thick film cutting teeth, which comprises the following steps: 1) placing the polished silicon substrate in the suspension of diamond powder and ultrasonic treatment; 2) etching the silicon substrate after ultrasonic treatment; 3) depositing a thick diamond film on the surface of silicon substrate by chemical deposition, and then fast Rapid cooling; 4) peeling the thick diamond film from the silicon substrate; 5) brazing the thick diamond film on the cutting teeth. Compared with the prior art, the invention utilizes the difference of thermal expansion coefficient between silicon substrate and diamond thick film to control the technological parameters so that the thermal stress of the two is large and the bonding force is weak. Then the thick diamond film is peeled off manually or with the aid of simple tools so as to be welded to the cutting teeth and the thick diamond film on the surface is obtained. Compared with the PDC bit, the wear resistance and service life of the cutting teeth have been greatly improved.
【技术实现步骤摘要】
一种金刚石厚膜切削齿的制备方法
本专利技术属于石油钻探
,涉及一种金刚石厚膜切削齿的制备方法。
技术介绍
随着现代社会的发展,人们对资源的消耗不断增加,地质找矿钻探正向深部、超深部发展。随着钻探深度的增加,地质硬度也随之增加,使得深孔地质钻探的难度越来越大。普通钻头在钻进坚硬岩石地层时,容易出现钻进效率及采取率低、钻头寿命短等问题,影响了钻探工作的进行。目前在石油钻探中较为常用的钻头主要有两种:一种是聚晶金刚石复合片钻头(PDC钻头),其在适应地层中具有机械钻速快、进尺高、钻压较小特点,在钻井工程中得到了广泛应用,但因为PDC钻头的金刚石复合片中金刚石层只有2mm左右,因而金刚石含量较低,对于研磨性硬地层来说,PDC钻头的金刚石复合片容易脆裂并磨损失效,导致其寿命短,进尺低。因此,PDC钻头在研磨性硬地层中存在一定的局限性。另一种是孕镶金刚石钻头,其钻头上的金刚石颗粒会随着胎体的不断磨削而持续脱落,最终胎体对金刚石的包镶力度不够而使金刚石发生脱落,从而导致钻头寿命与钻进效率大大降低。公开号为CN101608533A的中国专利技术专利公开了一种孕镶金刚石膜的钻头及其制作方法,其先通过化学方法处理掉硅衬底,再通过激光切割机将CVD金刚石厚膜切割成片状和条柱状,与胎体材料烧结成型后再焊接到刚体上,使得钻头的耐磨性更强,钻进效率和使用寿命都得到了提高,但其需要通过化学方法处理硅衬底,并通过激光切割剥离金刚石厚膜,制备方法较为繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种金刚石厚膜切削齿的制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技 ...
【技术保护点】
1.一种金刚石厚膜的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:1)将打磨后的硅衬底置于金刚石微粉悬浮液中,并进行超声处理;2)对超声处理后的硅衬底进行刻蚀;3)采用化学沉积法在硅衬底表面沉积一层金刚石厚膜,之后快速冷却;4)将金刚石厚膜从硅衬底上剥离。
【技术特征摘要】
1.一种金刚石厚膜的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:1)将打磨后的硅衬底置于金刚石微粉悬浮液中,并进行超声处理;2)对超声处理后的硅衬底进行刻蚀;3)采用化学沉积法在硅衬底表面沉积一层金刚石厚膜,之后快速冷却;4)将金刚石厚膜从硅衬底上剥离。2.根据权利要求1所述的一种金刚石厚膜的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述的打磨过程为:将硅衬底在盛放有金刚石微粉的砂纸上打磨10-20min。3.根据权利要求1所述的一种金刚石厚膜的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述的金刚石微粉悬浮液中,金刚石微粉为微晶金刚石微粉或纳米金刚石微粉,溶剂为乙醇或丙酮。4.根据权利要求1所述的一种金刚石厚膜的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述的超声处理过程中,超声波频率为36-45KHz,超声时间为0.2-0.8h。5.根据权利要求1所述的一种金刚石厚膜的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述的刻蚀为等离子体刻蚀,所述的刻蚀过程为...
【专利技术属性】
技术研发人员:简小刚,王俊鹏,何嘉诚,
申请(专利权)人:同济大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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