સમાચાર

કૃત્રિમ હીરા

ડાયમંડ ગ્રિટનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે પીડીસી કટર માટે ચાવીરૂપ કાચા માલ તરીકે વપરાતા કૃત્રિમ હીરાના નાના દાણા (≈0.00004 in.)નું વર્ણન કરવા માટે થાય છે.રસાયણો અને ગુણધર્મોની દ્રષ્ટિએ માનવસર્જિત હીરા કુદરતી હીરા જેવો જ છે.હીરાની કપચી બનાવવા માટે રાસાયણિક રીતે સરળ પ્રક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે: સામાન્ય કાર્બન અત્યંત ઊંચા દબાણ અને તાપમાન હેઠળ ગરમ થાય છે.વ્યવહારમાં, જોકે, હીરા બનાવવાનું સરળ નથી.

હીરાની કપચીમાં સમાયેલ વ્યક્તિગત હીરાના સ્ફટિકો વિવિધ લક્ષી હોય છે.આ સામગ્રીને મજબૂત, તીક્ષ્ણ અને, સમાયેલ હીરાની કઠિનતાને કારણે, અત્યંત વસ્ત્રો પ્રતિરોધક બનાવે છે.વાસ્તવમાં, બોન્ડેડ સિન્થેટીક ડાયમંડમાં જોવા મળતી રેન્ડમ સ્ટ્રક્ચર કુદરતી હીરા કરતાં શીયરમાં વધુ સારી કામગીરી બજાવે છે, કારણ કે કુદરતી હીરા ઘન સ્ફટિકો છે જે તેમની વ્યવસ્થિત, સ્ફટિકીય સીમાઓ સાથે સરળતાથી ફ્રેક્ચર થાય છે.

જોકે, કુદરતી હીરા કરતાં હીરાની કપચી ઊંચા તાપમાને ઓછી સ્થિર હોય છે.કારણ કે ગ્રિટ સ્ટ્રક્ચરમાં ફસાયેલા મેટાલિક ઉત્પ્રેરકમાં હીરા કરતાં થર્મલ વિસ્તરણનો દર વધુ હોય છે, વિભેદક વિસ્તરણ હીરા-થી-હીરા બોન્ડને શીયર હેઠળ મૂકે છે અને, જો ભાર પૂરતો વધારે હોય, તો નિષ્ફળતાનું કારણ બને છે.જો બોન્ડ નિષ્ફળ જાય, તો હીરા ઝડપથી ખોવાઈ જાય છે, તેથી PDC તેની કઠિનતા અને તીક્ષ્ણતા ગુમાવે છે અને બિનઅસરકારક બની જાય છે.આવી નિષ્ફળતાને રોકવા માટે, ડ્રિલિંગ દરમિયાન PDC કટરને પૂરતા પ્રમાણમાં ઠંડું કરવું આવશ્યક છે.

ડાયમંડ કોષ્ટકો

હીરાના ટેબલનું ઉત્પાદન કરવા માટે, હીરાની કપચીને ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ અને મેટાલિક બાઈન્ડર વડે સિન્ટર કરવામાં આવે છે જેથી હીરાથી સમૃદ્ધ સ્તર બને છે.તેઓ આકારમાં વેફર જેવા હોય છે, અને તેઓ માળખાકીય રીતે શક્ય તેટલા જાડા હોવા જોઈએ, કારણ કે હીરાની માત્રા વસ્ત્રોના જીવનને વધારે છે.ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા હીરા કોષ્ટકો ≈2 થી 4 mm છે, અને ટેક્નોલોજી એડવાન્સિસ ડાયમંડ ટેબલની જાડાઈમાં વધારો કરશે.ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટ સામાન્ય રીતે ≈0.5 ઇંચ ઊંચા હોય છે અને ડાયમંડ ટેબલ જેવા જ ક્રોસ-સેક્શનલ આકાર અને પરિમાણો ધરાવે છે.બે ભાગો, હીરાનું ટેબલ અને સબસ્ટ્રેટ, એક કટર બનાવે છે (ફિગ. 4).

કટર માટે ઉપયોગી આકારોમાં પીડીસીની રચનામાં હીરાની કપચી, તેના સબસ્ટ્રેટ સાથે, પ્રેશર વાસણમાં મૂકવાનો અને પછી ઉચ્ચ ગરમી અને દબાણ પર સિન્ટરિંગનો સમાવેશ થાય છે.

PDC કટરને 1,382°F [750°C] થી વધુ તાપમાનની મંજૂરી આપી શકાતી નથી.અતિશય ગરમી ઝડપી વસ્ત્રો પેદા કરે છે, કારણ કે બાઈન્ડર અને હીરા વચ્ચેનું વિભેદક થર્મલ વિસ્તરણ હીરાના ટેબલમાં આંતરવૃદ્ધ હીરાના ગ્રિટ સ્ફટિકોને તોડી નાખે છે.ડાયમંડ ટેબલ અને ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટ વચ્ચેના બોન્ડની મજબૂતાઈ પણ વિભેદક થર્મલ વિસ્તરણ દ્વારા જોખમમાં મૂકાય છે.