現(xiàn)代的“金剛鉆”
◎? 吳海霞
以前,，人們會(huì)把破了的碗,、壇子、盆等瓷器制品找個(gè)鋦匠修補(bǔ)后接著用,，由于瓷器比較硬，鋦匠修補(bǔ)的時(shí)候要用專門的“金剛鉆”才行,，時(shí)間久了就有了這句“沒有金剛鉆,，別攬瓷器活”。今天我們就來聊聊鉆探行業(yè)的“金剛鉆”——金剛石鉆頭,。
天然金剛石
人造金剛石
什么叫金剛石鉆頭,？
鉆頭是用以在實(shí)體材料上鉆削出通孔或盲孔的刀具，通常是指大家熟悉的麻花鉆,。鉆頭體上可鑲嵌金剛石，用來破碎孔底巖石,，探測(cè)地球深部的秘密,。
說起金剛石，也許大家會(huì)問,，這個(gè)金剛石和那個(gè)“鉆石恒久遠(yuǎn),，一顆永流傳”的鉆石一樣嗎？金剛石鉆頭用的金剛石是鉆石嗎,？沒錯(cuò),，金剛石和鉆石在本質(zhì)上是一樣的，是自然界最堅(jiān)硬的物質(zhì),，前者是礦物學(xué)中的稱呼,，后者是寶石行業(yè)中的稱呼。只是金剛石鉆頭用的是品質(zhì)比較低的工業(yè)金剛石,，有天然的,，也有人造的。
孕鑲金剛石取芯鉆頭
表鑲金剛石取芯鉆頭
表鑲金剛石全面鉆頭
金剛石鉆頭的分類
金剛石鉆頭的種類很多,。按照金剛石的來源,，可以分為天然金剛石鉆頭和人造金剛石鉆頭。按金剛石鑲嵌形式可分為表鑲鉆頭和孕鑲鉆頭,，前者金剛石分布在鉆頭表面,，后者由很多較細(xì)的金剛石均勻分布在鉆頭胎體中。按照鉆頭的用途可以分為取芯鉆頭和全面鉆頭,。人們還習(xí)慣按加工制造方法命名,，如：熱壓燒結(jié)金剛石鉆頭、低溫電鍍金剛石鉆頭,、無壓浸漬金剛石鉆頭等,。
北京探礦工程研究所?406金剛石全面鉆進(jìn)鉆頭
金剛石鉆頭怎么工作？
簡(jiǎn)單來說,，金剛石鉆頭工作的過程就是用金剛石不斷破碎巖石的過程,。在破碎巖石的過程中,，需要給鉆頭施加一定壓力和轉(zhuǎn)速，使金剛石能夠壓入巖石,，并持續(xù)破碎巖石,。在這個(gè)過程中，鉆頭與巖石相互摩擦,，會(huì)不斷產(chǎn)生熱量和大量細(xì)小的巖屑,，需要提供循環(huán)流體為鉆頭降溫并將巖屑帶走，以提高鉆頭破巖效率,。
近年來,，金剛石鉆頭在科學(xué)鉆探、能源勘探,、地質(zhì)礦產(chǎn)勘查等領(lǐng)域越來越重要,，隨著井深的不斷加深，鉆頭尺寸由常規(guī)的直徑215毫米增大到400多毫米,。比如,，目前中國南方海相最深井——元深1井，設(shè)計(jì)井深8680米,。該區(qū)塊的須家河組地層十分堅(jiān)硬,，采用中國地質(zhì)調(diào)查局北京探礦工程研究所研制的直徑為406毫米金剛石鉆頭，配合高速渦輪實(shí)現(xiàn)了快速鉆進(jìn),，鉆頭的壽命及機(jī)械鉆速遠(yuǎn)超在該井使用的其他國內(nèi)外鉆頭,。
可見，鉆探行業(yè)有了“金剛鉆”,，能夠讓我們更加深入地了解地球,。同樣，其他行業(yè)也需要有各自的“金剛鉆”,，才能攬住他們的“瓷器活”,，科技才會(huì)不斷進(jìn)步，社會(huì)才能不斷發(fā)展,。
(作者單位：中國地質(zhì)調(diào)查局北京探礦工程研究所)
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