PDC金剛石復(fù)合片是PDC鉆頭的關(guān)鍵切削元件，其質(zhì)量的好壞直接影響到鉆頭的切削效率和使用壽命。

PDC金剛石復(fù)合片是通過高溫、超高壓將聚晶金剛石層與硬質(zhì)合金基體燒結(jié)在一起，影響復(fù)合片質(zhì)量和性能的主要因素是金剛石與結(jié)合劑的配比、結(jié)合劑的種類、金剛石的粒度、界面結(jié)構(gòu)以及燒結(jié)工藝等。

1、結(jié)合劑

PDC金剛石復(fù)合片由兩部分組成，一部分是作為工作體的金剛石層，另一部分是作為基體的硬質(zhì)合金。結(jié)合劑的選擇非常關(guān)鍵，應(yīng)具備以下性能：對(duì)金剛石要有良好的潤(rùn)濕性，能夠牢固粘結(jié)金剛石；線性膨脹系數(shù)力求與金剛石接近；具有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性并能與基體牢固連接；熔點(diǎn)應(yīng)盡量低，以減少高溫對(duì)金剛石的損傷。

2、粒度

PDC金剛石復(fù)合片的性能與金剛石顆粒的尺寸有著非常重要的關(guān)系。一般金剛石粒度可分為三類，即粗粒度、中粒度和細(xì)粒度，隨著金剛石平均粒度減小，抗彎強(qiáng)度提高，耐磨性降低。因此可以通過調(diào)整粒度大小和粗粒、細(xì)粒的比例來(lái)生產(chǎn)高性能金剛石復(fù)合片。

3、過渡連接

金剛石從基體上脫落，是PDC鉆頭失效的原因之一。其根本原因是金剛石和基體的膨脹系數(shù)差異較大，在溫度發(fā)生變化時(shí)，在基體與耐磨層的界面處會(huì)有應(yīng)力產(chǎn)生，導(dǎo)致金剛石層從基體脫落?？梢栽诮饎偸瘜雍突w之間加上一些材料，形成逐漸過渡的冶金連接，從而改善結(jié)合強(qiáng)度。

4、界面形態(tài)

金剛石層與基體的界面常常會(huì)因?yàn)闊釕?yīng)力等原因而出現(xiàn)粉層，所以界面連接的牢固程度是一個(gè)關(guān)鍵問題。通過改變界面形態(tài)，如鋸齒狀界面、曲面狀界面、溝槽界面等形式，可以提高兩者的結(jié)合強(qiáng)度，對(duì)PDC金剛復(fù)合片的沖擊韌性和抗剪切能力都有較大提高。