杨雄文，冯 枭 ，王 旭，Chris Cheng，Jiaqing Yu，彭 齐 ，柯晓华

(1.中国石油休斯敦技术研究中心，北京 100028；2.中国石油集团工程技术研究院有限公司，北京 102206)

0 引言

在过去的二十年里，提高PDC金刚石复合片(PDC切削齿)性能一直是业界和学术界关注的焦点问题。催化剂/粘合剂渗透到聚晶金刚石粉末中，催化聚晶金刚石颗粒间形成金刚石键，并将聚晶金刚石与碳化钨基体粘结在一起，是金刚石复合片合成的重要材料。传统的钴催化剂/粘合剂在高温钻井作业中不仅会与金刚石热膨胀不匹配从而产生残余应力[1]，还会催化金刚石发生热降解[2]。因此使用钴催化剂/粘合剂合成的金刚石复合片难以适应越来越多的深层、超深层钻井需求。如何寻找既能满足高温高压合成又不影响合成后金刚石复合片的性能的催化剂/粘合剂替代材料或合成工艺，是金刚石复合片合成人员关心的问题[3]。本文总结了含碳合金、钛合金、镍合金等金属催化剂/粘合剂，以及碳化硅、六方氮化硼、碳酸盐等非金属催化剂/粘合剂在金刚石复合片合成过程中的优势和问题。同时也探讨了无催化剂金刚石复合片合成工艺的进展和难点。对金刚石复合片合成未来的发展给出了分析和建议。

1 金刚石复合片合成过程

金刚石复合片是由聚晶金刚石粉末(PCD)在碳化钨—钴(WC-Co)基体上通过高温高压烧结制成。聚晶金刚石粉末可由单一粒度颗粒构成，也可由多种粒度或一个粒度分布区间内的各种粒度的颗粒构成。……