[发明专利]金刚石复合片脱钴防护装置

说明书

技术领域

本发明涉及金刚石复合片技术领域，尤其涉及一种金刚石复合片脱钴防护装置。

背景技术

金刚石复合片钻头简称PDC钻头，与牙轮钻头并称为钻采行业的两大牙齿，PDC复合片最早由美国GE公司合成，将金刚石微粉与硬质合金基托通过高温高压设备复合在一起，随后，基于复合片的发明，各大石油公司设计了各种各样的金刚石钻头，特别是1990年后，复合片技术的进步相当迅速，在国内的钻采进尺数已超过牙轮钻头。

复合片脱钴技术，最早由日本住友公司提出，金刚石微粉与钴粉混合后，装入设计好的传压导热腔体，置于六面顶压机，随后将微粉合成复合片，做为催化剂的钴粉存在于微粉颗粒和颗粒之间，此时微粉和微粉间已经形成了金刚石化学键，但是残留的钴元素无法取出。

上世纪80年代，住友公司提出的脱钴技术，使用强酸通过一定条件，酸液渗入金刚石颗粒间，将金属钴分解析出，达到脱钴的目的，在随后测试复合片耐磨性的实验中发现，复合片的耐磨性会急剧提升8-20倍，因为在摩擦实验(大型立车车削花岗岩)在切削岩石时会产生热量，使得复合片整体特别是切削角位置，急剧生热，金刚石颗粒与钴元素的热膨胀系数相差将近14倍，钴急剧膨胀，使得金刚石网开裂，从而加剧了复合片的损坏速度。脱钴后，避免了此问题，因此能够提升耐磨性。

随后业界技术人员开发的脱钴配方多种多样，可以是强酸，如盐酸，硝酸，硫酸，高氯酸等等，可以是强碱，如氢氧化钠，氢氧化钙，还有一些盐类，如氯化铁，氯化铜等等，有简单的化学反应，也有通过电化学分解钴的实例，尤其进入21世纪后，复合片随着合成压力的提升，本身密度越来越高，脱钴的反应条件要求也越来越苛刻，往往加入高温，高压，甚至需要强力搅拌，气体搅拌或者强力超声波辅助才能达到较好的效果。

面对这种反应环境，很头疼的一个问题就是对基体的保护，因为强酸或者高温高压会损坏复合片的硬质合金部分，能够轻易的将硬质合金腐蚀，复合片从而报废，因此往往需要一个非常精密的保护装置将硬质合金部分保护起来，需要设计一个密封装置防止酸液渗入，如美国US9227302中的设计方法，通常是用聚四氟乙烯材料，聚偏氟乙烯材料，对位聚苯酚材料等等，还有一些设计如PVD沉积TiN薄膜，使用热熔枪熔化耐腐蚀材料随后涂覆，但是本身的设计相当重要，因为一旦发生泄漏，复合片很容易报废，所以对防护装置的设计，特别是高温高压强酸状态下的保护套设计，其重要程度不低于本身脱钴液化学配方的设计。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种金刚石复合片脱钴防护装置。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种金刚石复合片脱钴防护装置，其特征在于：包括固定套、压套、橡胶圈以及固定柱，固定套内带有腔体，所述固定套的一侧环周设有卡台，所述压套置于与所述腔体内，并与固定套的内壁配合，所述橡胶圈安装在所述卡台与所述压套之间，压套上带有用于放置复合片的容置槽，所述固定柱的底部顶在所述压套的背侧，固定柱螺纹连接在所述固定套的另一侧。

优选地，所述固定柱的外侧带有盖板，盖板的外径与所述固定套的外径相同。

优选地，所述固定柱的中部带有外螺纹，与设置在固定套上的内螺纹配合。

本发明的有益效果是:相对于现有技术，使用此保护套，在特制配方的脱钴液中，脱钴深度超过0.6mm的前提下，保护设计能够完成工艺要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的装配图；

图3为本发明的应用图；

图4为本发明的试验安装图；

图5为图4局部放大图；

图6为复合片切开后的扫描电镜图；

图7为复合片切开后的扫描电镜图。

具体实施方式