本发明专利技术公开了一种基于人造聚晶金刚石复合片的脱钴复合酸的脱钴方法，包括：将有机酸溶于蒸馏水中；将无机酸1与有机酸所得溶液混合；再将无机酸2与步骤2)所得溶液混合配得复合酸；将人造聚晶金刚石复合片浸入所配好的复合酸中；调整浸渍温度为25～90℃，浸渍48～72h。完成后即得脱钴的聚晶金刚石复合片，经过测试其耐磨性提高了10倍左右。利用复合酸的脱钴方法，使聚金刚石复合片中的金属钴得到高效、安全、无污染的去除，具有脱钴深度大、成本低的优势，经济效益明显。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油勘探钻头用材料，特别是涉及一种基于人造聚晶金刚石复合片的 脱钴复合酸的脱钴方法。
技术介绍
PDC钻头已广泛应用于国内外石油勘探，为极软至中硬地层的钻井提速发挥了重 要作用，特别是能为我国的石油勘探事业提高钻井速度、缩短钻井周期、降低钻井成本提供 强有力的支撑。随着深井的增多，提高钻头使用效率的有效办法之一就是提高切削齿的综 合性能。 PDC刀具热稳定性下降的主要因素并不是在受热过程中金刚石发生了氧化/石墨 化反应，而是粘结剂c〇热胀冷缩和氧化所产生的热龟裂裂纹导致了roc刀具机械性能的下 降。提高PDC热稳定性的方法之一就是尽量减少粘结剂Co的含量。 人造聚晶金刚石复合片脱钴技术是一种能够提高复合片工作热稳定性从而实现 提高使用性能的有效手段。国外应用该项技术较早，国内还处于探索阶段。 复合片脱钴技术就是去除金刚石层内的钴元素。钴元素是烧结复合片时加入的结 合剂，在金刚石内呈现宏观均匀分布状态。去除比较困难。通常采取酸融或者电解。之所 以要去除钴元素就是考虑到钻头在工作时，复合片与岩石摩擦生热。自身温度会不断提高。 但是碳元素（人造金刚石）与钴元素的热膨胀系数不同，在工作时会伴随温度升高而体积 变大，从而引起内应力的增加，造成复合片的破环。 因此，提供一种能够去除金刚石层内的钴元素的人造聚晶金刚石复合片的脱钴复 合酸的脱钴方法，成为本领域目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供， 该方法利用脱钴复合酸能够减少粘结剂Co的含量并使其与金刚石微粒充分均匀混合，甚 至做到无粘结剂Co,从而使金刚石以D-D键结合，减少金刚石晶粒间Co叶脉状分布的可能。 该复合酸的配制简单，脱钴效果显著，并且属于环境友好材料。 本专利技术的目的是通过下述技术方案来实现的。 ，该方法包括下述步 骤： 1)配置质量浓度为15g/L?200g/L的有机酸溶液； 2)将质量浓度为lg/L?20g/L的无机酸1溶液与步骤1)所得溶液混合； 3)再将质量浓度为lg/L?30g/L的无机酸2溶液与步骤2)所得溶液混合配得复 合酸溶液； 4)将人造聚晶金刚石复合片浸入所配好的复合酸溶液中； 5)调整浸渍温度为25?90°C，浸渍48?72h，即可。 进一步地，所述有机酸为酒石酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸、草酸中的一种或其组合 物。 进一步地，所述无机酸1为盐酸、高氯酸、硫酸、次氯酸、铬酸中的一种或其组合 物。 进一步地，所述无机酸2为硼酸、氢氟酸、氢溴酸、硝酸中的一种或组合物。 本专利技术的有益效果在于： 通过采用不能有强氧化性酸，不能产生沉淀的无机酸1，并且无机酸1与无机酸2 的混合酸与金刚石晶体里面的钴及钴的化合物反应形成钴离子。并利用有机酸具有较强的 酸性，能溶解金刚石晶体的特性，以及具有较强鳌合能力，能够将金刚石晶格中的Co2+游离 出来溶解到溶液中。 通过控制各个酸的浓度、浸出温度、浸出时间等条件，使得脱钴的聚晶金刚石复合 片的耐磨性提高了 10倍左右，金刚石层的电阻率得到了大幅度地提高。【附图说明】 图1是脱钴复合片与原片的磨耗比对比。 图2(a)是脱钴后的聚晶金刚石复合片。 图2(b)是未脱钴的聚晶金刚石复合片。 图3是脱钴复合片电阻率测试结果图。【具体实施方式】 下面通过具体实施例对本专利技术实施方式作详细说明。 实施例1 本专利技术利用复合酸对人造聚晶金刚石复合片的高效脱钴方法，包括下述步骤： 1)配置质量浓度为40g/L的草酸溶液100ml; 2)将质量浓度为15g/L的盐酸溶液100ml与步骤1)所得溶液混合； 3)将质量浓度为20g/L的氢氟酸溶液100ml与步骤2)所得溶液混合配得复合酸 溶液； 4)将人造聚晶金刚石复合片浸入所配好的复合酸溶液中；【主权项】1. 一种基于人造聚晶金刚石复合片的脱钻复合酸的脱钻方法，其特征在于，该方法包 括下述步骤： 1) 配置质量浓度为15g/L?200g/L的有机酸溶液； 2) 将质量浓度为Ig/L?20g/L的无机酸1溶液与步骤1)所得溶液混合； 3) 再将质量浓度为Ig/L?30g/L的无机酸2溶液与步骤2)所得溶液混合配得复合酸 溶液； 4) 将人造聚晶金刚石复合片浸入所配好的复合酸溶液中； 5) 调整浸溃温度为25?90°C，浸溃48?72h，即可。2. 根据权利要求1所述的一种基于人造聚晶金刚石复合片的脱钻复合酸的脱钻方法， 其特征在于，所述有机酸为酒石酸、巧樣酸、苹果酸、乳酸、草酸中的一种或其组合物。3. 根据权利要求1所述的一种基于人造聚晶金刚石复合片的脱钻复合酸的脱钻方法， 其特征在于，所述无机酸1为盐酸、高氯酸、硫酸、次氯酸、铭酸中的一种或其组合物。4. 根据权利要求1所述的一种基于人造聚晶金刚石复合片的脱钻复合酸的脱钻方法， 其特征在于，所述无机酸2为棚酸、氨氣酸、氨漠酸、硝酸中的一种或其组合物。【专利摘要】本专利技术公开了，包括：将有机酸溶于蒸馏水中；将无机酸1与有机酸所得溶液混合；再将无机酸2与步骤2)所得溶液混合配得复合酸；将人造聚晶金刚石复合片浸入所配好的复合酸中；调整浸渍温度为25～90℃，浸渍48～72h。完成后即得脱钴的聚晶金刚石复合片，经过测试其耐磨性提高了10倍左右。利用复合酸的脱钴方法，使聚金刚石复合片中的金属钴得到高效、安全、无污染的去除，具有脱钴深度大、成本低的优势，经济效益明显。【IPC分类】C22B3-04, C22B23-00【公开号】CN104532016【申请号】CN201410816291【专利技术人】王潜龙 【申请人】西安石油大学【公开日】2015年4月22日【申请日】2014年12月23日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于人造聚晶金刚石复合片的脱钴复合酸的脱钴方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：1)配置质量浓度为15g/L～200g/L的有机酸溶液；2)将质量浓度为1g/L～20g/L的无机酸1溶液与步骤1)所得溶液混合；3)再将质量浓度为1g/L～30g/L的无机酸2溶液与步骤2)所得溶液混合配得复合酸溶液；4)将人造聚晶金刚石复合片浸入所配好的复合酸溶液中；5)调整浸渍温度为25～90℃，浸渍48～72h，即可。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王潜龙，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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