CN110500039A - 带延伸的聚晶金刚石复合片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了带延伸的聚晶金刚石复合片，包括聚晶金刚石层；聚晶金刚石层上的第一表面，通常为支承表面或切割表面；与第一表面间隔开的第二表面；至少有一侧面连接第一表面和第二表面；包括多个聚晶金刚石延伸，其中所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸远离所述第一表面和所述侧面；与第二表面耦合的硬质合金基体。本发明通过改变聚晶金刚石复合片上的聚晶金刚石层的上表面及外缘表面形状与结构，解决聚晶金刚石复合片用于极硬、塑性等难钻进地层后难吃入、机速慢等问题，提高效率，降低成本。

Description

带延伸的聚晶金刚石复合片
技术领域
本发明属于超硬复合材料技术领域，尤其涉及带延伸的聚晶金刚石复合片。
背景技术
聚晶金刚石复合片（PDC）一般包括超耐磨金刚石层与硬质合金基体，二者通过高温高压结合在一起。PDC通过钎焊直接焊接在钻体的预成型的凹槽里面，也可以通过压装固定的方式使PDC进入钻体的凹槽里面，做成PDC钻头。
常用的PDC一般通过将硬质合金放进含有一定体积的金刚石颗粒的容器里面，金刚石微粉被放在硬质合金基体的表面。组装好的容器放进高温高压的压机里面。基体和金刚石微粉在有催化剂条件下，通过高温高压工艺使金刚石晶粒互相结合在一起，形成金刚石晶粒结合烧结体，即聚晶金刚石。
随着勘探理念的创新发展，非常规油气勘探取得迅猛发展，较深复杂地层使用的钻头设计及PDC的性能需要不断提升，尤其是钻进极硬、塑性等难钻进地层，往往会因难吃入、冷却不充分等原因，出现钻进效率低、复合片磨损快、钻头寿命短等问题。另外，在高温、高载荷等极端条件下应用的金刚石轴承，延长轴承寿命也是非常有价值的工作。
发明内容
本发明的目的在于通过改变聚晶金刚石复合片上的聚晶金刚石层的上表面及外缘表面形状与结构，解决聚晶金刚石复合片用于极硬、塑性等难钻进地层后难吃入、机速慢等问题，提高效率，降低成本。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
带延伸的聚晶金刚石复合片，包括聚晶金刚石层；聚晶金刚石层上的第一表面，通常为支承表面或切割表面；与第一表面间隔开的第二表面；至少有一侧面连接第一表面和第二表面；包括多个聚晶金刚石延伸，其中所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸远离所述第一表面和所述侧面；与第二表面耦合的硬质合金基体。
进一步，所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸与至少一个相邻延伸间隔开。
进一步，所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸的长轴以0度至90度之间的任意角度与所述第一表面相交。
进一步，其中所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸包括与所述第一表面间隔开的端部，其中所述端部包含曲面。
进一步，所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸包括第一部分，所述第一部分是球形、半球形、圆柱形、圆锥形、锥台形、多面体形、泪滴形或不规则形状中的至少一种。
进一步，所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸包括位于所述第一部分和所述第一表面之间的第二部分，所述第二部分自所述第一表面延伸一段距离。
进一步，所述第二部分是球形、半球形、圆柱形、圆锥形、锥台形、多面体形、泪滴形或不规则形状中的至少一种。
进一步，所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸与所述多个聚晶金刚石延伸中的至少另一个延伸的高度不同。
进一步，所述第一表面与所述侧面之间包括至少一个倒角面。进一步，所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸远离所述至少一个倒角面。
进一步，所述第一表面包括多个倒角面。
进一步，所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸远离至少一个所述侧面。
进一步，包括在所述多个聚晶金刚石延伸相邻的聚晶金刚石凸起。
进一步，所述聚晶金刚石凸起与所述第一表面邻接。
进一步，所述聚晶金刚石凸起包括凸起部分表面，所述凸起部分表面是平面、球形、半球形、圆柱形、圆锥形、锥台形、多面体形、泪滴形或不规则形状中的至少一种。
进一步，从第一表面的中心轴向外延伸的径向分布线与所述多个聚晶金刚石延伸的子集的长轴相交。
进一步，所述多个聚晶金刚石延伸形成螺旋图案，所述螺旋图案以最靠近所述第一表面的中心的至少一个延伸开始。
进一步，所述多个聚晶金刚石延伸围绕所述第一表面的中心形成同心图案。
进一步，所述多个聚晶金刚石延伸中的至少第一子集与所述多个聚晶金刚石延伸中的至少第二子集间隔开并且平行于所述多个聚晶金刚石延伸中的至少第二子集。
进一步，所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸与所述聚晶金刚石层邻接。
进一步，所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸与所述多个聚晶金刚石延伸中的至少另一个延伸之间留有间隔，其间隔成为流体流动路径。
进一步，所述第一表面的至少一部分是球形、半球形、圆柱形、平面、圆锥形、锥台形或多面体中的一种。
进一步，所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个子集中的每个延伸距所述第一表面最远的点形成轮廓线，所述轮廓线与第一表面重合的水平线相交。
进一步，所述多个聚晶金刚石复合片包括至少一个凹槽,至少部分延伸到至少第一表面和至少一侧。
进一步，所述多个聚晶金刚石复合片中至少一个凹槽包括至少另一个聚晶金刚石延伸,从至少一个凹槽延伸。
进一步，所述多个聚晶金刚石复合片是由至少包括激光加工、电放电加工和电放电磨削和压制成型。
本发明包括一种井下工具、机床和轴承，利用上述聚晶金刚石复合片固定在所述井下工具、机床和轴承的主体上。
本发明的有益效果为：本发明利用独特的复合片结构设计，在传统的切削齿与切削对象线接触、面接触原理的基础上增加点接触，使被加工对象受力集中，提前受压力碎裂，提高加工钻进效率。同时该聚晶金刚石复合片上的延伸可以一定方式排列成不同的形状，在聚晶金刚石表面形成流体流动通道，方便冷却液在聚晶金刚石表面流动，降低PDC工作区域磨削热，增加冷却液与倒角面的接触面积，改善切削时的冷却效果，减少聚晶金刚石复合片的热损伤。
附图说明
图1为一种产品结构的结构示意图；
图2为另一种产品结构的结构示意图；
图3为另一种产品结构的结构示意图；
图4为另一种产品结构的结构示意图；
图5为另一种产品结构的结构示意图；
图6为另一种产品结构的结构示意图；
图7为另一种产品结构的结构示意图；
图8为另一种产品结构的结构示意图；
图9为另一种产品结构的结构示意图；
图10为另一种产品结构的结构示意图；
图11为另一种产品结构的结构示意图；
图12为另一种产品结构的结构示意图；
图13为另一种产品结构的结构示意图；
图14为另一种产品结构的结构示意图；
图15为另一种产品结构的结构示意图；
图16为另一种产品结构的结构示意图；
图17为另一种产品结构的结构示意图；
图18为另一种产品结构的结构示意图；
图19为另一种产品结构的结构示意图；
图20为另一种产品结构的结构示意图；
图21为另一种产品结构的结构示意图；
图22为另一种产品结构的结构示意图；
图23为另一种产品结构的结构示意图；
图24为另一种产品结构的结构示意图；
图25为另一种产品结构的结构示意图；
图26为另一种产品结构的结构示意图；
图27为另一种产品结构的结构示意图；
图28为另一种产品结构的结构示意图；
图29为另一种产品结构的结构示意图；
图30为另一种产品结构的结构示意图；
图31为另一种产品结构的结构示意图；
图32为另一种产品结构的结构示意图；
图33为另一种产品结构的结构示意图；
图34为另一种产品结构的结构示意图；
图35为另一种产品结构的结构示意图；
图36为另一种产品结构的结构示意图；
图37为另一种产品结构的结构示意图；
图38为另一种产品结构的结构示意图；
图39为另一种产品结构的结构示意图；
图40为另一种产品结构的结构示意图；
图41为另一种产品结构的结构示意图；
图42为另一种产品结构的结构示意图；
图43为另一种产品结构的结构示意图；
图44为另一种产品结构的结构示意图；
图45为另一种产品结构的结构示意图；
图46为图45的侧向剖视图；
图47为另一种产品结构的结构示意图；
图48为图47的侧向剖视图；
图49为图5的侧向剖视图；
图50为图8的侧向剖视图；
图51为图26的侧面剖视图；
图52A为图37的侧面剖视图；
图52B为图52A的局部放大图；
图53为本发明应用于钻头的结构示意图；
图54A为本发明应用于机加工具的结构示意图一；
图54B为本发明应用于机加工具的结构示意图二；
图55为本发明应用于轴承的结构示意图；
图中：100-聚晶金刚石复合片、101-聚晶金刚石层、102-第一表面、103-界面、104-侧面、105-倒角面、107-第一表面中心轴、108-径向分布线、109-槽、110-多个延伸、110A-第一表面延伸、110B-倒角面延伸、110C-侧面延伸、112-长轴、113-径向分布通道、114-长轴与第一表面夹角、116-延伸的端面、117-多个延伸的一个子集、118-曲面、119-最远的一个点、120-延伸的第一部分、122-延伸的第二部分、124A-延伸的高度、124B-延伸的另一高度、126-凸台、127-凸台上表面、130-轮廓线、134-另一延伸、200-硬质合金基体、300-钻头体、302-刀翼、304-钻井液槽、306-接头、400机加工具、500-轴承、502-环。
具体实施方式
为了更清楚地理解本发明，下面将结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅局限于下面的实施例。基于本发明中实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前体下所获得其它所有实施例，均将属于本发明保护的范畴。
本发明提出带延伸的聚晶金刚石复合片，利用独特的复合片结构设计，在传统的切削齿与切削对象线接触、面接触原理的基础上，该聚晶金刚石复合片上面的延伸使切削齿与切削对象产生了点接触，接触点使被切削对象受压力碎裂，改变了碎岩机理，使该复合片更容易吃入岩石，用于钻头领域可提高钻进效率。该延伸可以一定方式排列成不同的形状，在聚晶金刚石层上的延伸之间的间隔形成流体流动通道，方便冷却液或其他流体在聚晶金刚石层表面流动，降低聚晶金刚石复合片工作区域的磨削热，增加冷却液与倒角面的接触面积，改善在碎岩时冷却液对聚晶金刚石复合片的冷却效果，减少热损伤。
本发明通过在聚晶金刚石层上布置不同大小、高低、形状的延伸，形成不同组合，以实现提高碎岩效率或提高抗疲劳强度减少聚晶层大块剥落，用以达到提升钻头寿命的目的。
本发明中的聚晶金刚石100包括聚晶金刚石层101及硬质合金基体200；聚晶金刚石层上的第一表面102，通常为支承表面或切割表面；界面103是硬质合金基体200和聚晶金刚石层101相耦合的面；至少有一侧面104位于第一表面102和界面103之间；至少一个聚晶金刚石延伸110生长在第一表面102、侧面104或第一表面和侧面之间的倒角面105上。各个面上的延伸并不是以相同的姿态生长的，而是以0度至90度之间的任意角度进行生长，角度的判断依据是延伸的中心轴与各个面之间的角度。延伸110中的至少一个延伸包括第一部分120，所述第一部分120是球形、半球形、圆柱形、圆锥形、锥台形、多面体形、泪滴形或不规则形状中的至少一种；至少一个延伸110包括位于所述第一部分120和所述第一表面102之间的第二部分122，所述第二部分122自所述第一表面102延伸一段距离。
聚晶金刚石层101上生长有凸台126，该凸台126与延伸110的形态具有明显区别。
以下通过多种实施对本发明进行具体说明。
实施例1
如图1所示，本实施例中复合片包括聚晶金刚石层101和硬质合金基体200，垂直生长在聚晶金刚石层101的第一表面102上以第一表面中心轴107环形排列分布的形式生长有第一表面延伸110A，该延伸110A分为两个部分，其中第一部分120为半球形，第二部分122为圆柱形，且所有延伸110A的高度124A相同并垂直与第一表面102，侧面104无延伸。相邻延伸之间的间隔形成环形交替的冷却液通道。
如图2所示，其与图1的不同点仅在于第一表面延伸110A的没有第二部分，仅留有与图1中相同的第一部分，并在第一表面102和侧面104之间设有倒角面105，倒角面105上生长有形状为圆锥形的倒角面延伸110B，该倒角面延伸110B为单层的且完全布满在倒角面105上。
如图3所示，其与图1的不同点仅在于邻接第一表面102的侧面104上生长有单层的圆柱形侧面延伸110C。该侧面延伸110C的高度不大于第一表面102的外缘处。
如图45所示，其与图1的不同点仅在于第一表面102上的第一表面延伸110A的第一部分120为圆柱形。
依照实施例1所制备的聚晶金刚石复合片，相对于传统平面齿，实验测试结果显示：图1样品的耐磨性、破岩效率及抗冲击性分别提高25%、15%、20%；而图2样品的耐磨性、破岩效率及抗冲击性分别提高28%、25%、22%。
实施例2
如图4至图8、图49所示，本实施例具包括五种类似产品，均是垂直生长在聚晶金刚石层101的第一表面102上以径向分布线108排列的第一表面延伸110A，第一表面延伸110A之间形成径向分布通道，且同一直线上的延伸110A的距第一表面102的最远点119之间形成的轮廓线130一个径向折线，如图49所示，延伸的高度为内外低中间高，并在第一表面102和侧面104之间设有倒角面105，倒角面105上生长有形状各异的倒角面延伸110B，该倒角面延伸110B为单层的且完全布满在倒角面105上。
图4中的第一表面延伸110A的形状为带球头的扁圆柱形，倒角面105处设有圆柱形的倒角面延伸110B；图5中的第一表面延伸110A的形状为带锥头的扁圆柱形，倒角面105处设有锥形的倒角面延伸110B；图6中的延伸110的形状为带有底座的正四棱锥形，倒角面105处设有正四棱锥形的倒角面延伸110B；图7中的延伸110的形状为带底座的四棱锥形，倒角面105处设有四棱锥形的倒角面延伸110B。
实施例3
如图8至图11、图50所示，本实施例包括四种类似产品，均是在聚晶金刚石层101的第一表面102的中心设有圆形凸台126，垂直生长在第一表面102上的延伸110以径向分布线108排列的第一表面延伸110A均布在圆形凸台126周围，第一表面延伸110A的高度124A、124B由外及里逐渐降低，如图9所示，由外向里凸起高度比例5:4.5:4:3.5，并在第一表面102和侧面104之间设有倒角面105，倒角面105上生长有形与第一表面102上的延伸110形状相同的倒角面延伸110B，该倒角面延伸110B为单层的且完全布满在倒角面105上。
其中图8中的延伸110的形状为半球形；图9中的延伸110的形状为正四棱锥形；图10中的延伸110的形状为圆锥形；图11中的延伸110的形状为四棱锥形。
该实施例除具有实施例1的优势（增加点接触、提高抗疲劳强度等）外，该结构复合片形成较大冷却液通道，冷却液流动更顺畅，冷却液与倒角的接触面积更大，冷却效果更好。依照图8、图9制备的聚晶金刚石复合片，相对于传统平面齿，实验测试结果显示：图8样品的耐磨性、破岩效率及抗冲击性分别提高30%、25%、27%；而图9样品的耐磨性、破岩效率及抗冲击性分别提高32%、30%、35%。
实施例4
如图12所示，聚晶金刚石层101的第一表面102上以径向分布线108排列的第一表面延伸110A，每条径向分布线上的延伸110A形成一个菱形的组合，并以组合中部的延伸的高度124A最高，其周围该延伸110A的第一部分120为半球形，第二部分122为圆柱形，即该延伸的端面116为曲面118。中心部位相邻的第一表面延伸110A之间的高度124A、124B不同，其中位于组合的几何中心的延伸高度最高，与几何中心延伸的距离越远，第一表面延伸110A的高度越小。第一表面102和侧面104之间设有倒角面105。
如图13所示，垂直生长在聚晶金刚石层101的第一表面上的延伸110但与图4中的结构区别在于，倒角面105上没有倒角面延伸110B。
实施例5
如图14所示，垂直生长在聚晶金刚石层101的第一表面上的延伸110A的形状为圆锥形。第一表面102上的相同大小的延伸110合并为多个延伸的一个子集117，所有子集相互平行且两端均排列至第一表面102的边缘，所有延伸110所形成的整体的中心线与聚晶金刚石层101的直径共面，所有延伸110的顶点相连形成一个折面。
如图15所示，聚晶金刚石层101的第一表面102上的延伸110为带有底座的牛角形，即该延伸的端面116为曲面118。延伸110呈十字形排列分布，每三排一组而成奔驰形态，位于聚晶金刚石层101中心的九个延伸为带圆柱形底座的圆锥形；所有延伸110的高度相同。
如图16所示，其与图15的不同点仅在于第一表面102上的延伸呈径向120°排列分布。其中三排第一表面延伸110A
如图17所示，其与图16的不同点仅在于第一表面102上的延伸为十五排一组，且相同朝向的延伸110的顶点相连形成一个折面。
该实施例除具有实施例1、实施例3的优势（增加点接触、提高抗疲劳强度、冷却液通道等）外，该结构复合片的凸起形状为牛角形，攻击性更强，破岩效率更高，图17较图16的冷却液与倒角的接触面积更大，冷却效果更好。依照图16、图17制备的聚晶金刚石复合片，相对于传统平面齿，实验测试结果显示：图16样品的耐磨性、破岩效率及抗冲击性分别提高30%、38%、25%；而图17样品的耐磨性、破岩效率及抗冲击性分别提高35%、45%、34%。
实施例6
如图18、图19和图20中所示的实施例与图2中的结构相同，其不同点在于第一表面延伸110A和倒角面105处的倒角面延伸110B分别为圆锥形、正四棱锥形和四棱锥形。
实施例7
如图21中所示的第一表面102上没有第一表面延伸110A，仅在倒角面105和侧面104上设有圆锥形的倒角面延伸110B和圆柱形的侧面延伸110C，该倒角面延伸110B为单层的且完全布满在倒角面105上，侧面延伸110C邻接倒角面105设有一层。
如图22所示，其与图21的不同点在于第一表面102上邻接倒角面105处设有圆柱形延伸110，且侧面延伸110C为圆锥形。
如图23所示，其与图23的不同点仅在于延伸110的形状为四棱锥形。
如图37、图52A、图52B所示，其与图22的不同点仅在于侧面延伸110C为三排。
实施例8
如图24所示，垂直生长在聚晶金刚石层101的第一表面102上的第一表面延伸110A的形状为带球头的圆柱形，延伸110分为两种不同的高度124A、124B，较高高度的延伸呈三角形阵列排布并内接于第一表面102，其余较低高度的延伸填充在第一表面102的其他部分。
如图25所示，其与图24的不同点仅在于延伸110的形状为带圆锥头的圆柱形。
如图28所示，其与图25的不同点仅在于较大规格的延伸110呈三边为内凹弧度的三角形阵列排布并内接与第一表面102，其余较小规格的填充在第一表面的其他部分。
实施例9
如图26和图51所示，聚晶金刚石层101的第一表面102上设有形状为带球头的圆柱形的延伸110。该延伸110的排布方式与图15类似，但与图14的不同点在于图26中的延伸完全排布在第一表面102上。
如图27所示，聚晶金刚石层101的第一表面上以直径为分割线分别生长有两种高低不同的延伸110，延伸110的形状均为带底座的圆锥形且均布满第一表面102。
如图29所示，聚晶金刚石层101的第一表面102上设有形状为带球头的圆柱形的延伸110，该延伸110沿径向120°排列分布而成奔驰形态，共三组排列，每组的延伸顶点由中心向两侧逐渐降低，延伸顶点形成屋脊状。
该实施例除具有实施例1、实施例2的优势（增加点接触、提高抗疲劳强度、冷却液通道等）外，该结构复合片的凸起顶点形成屋脊形，攻击性更强，破岩效率更高，图29较图26具有更多切削位置，冷却液通道更多，利用率、冷却效果更优。依照图26、图29制备的聚晶金刚石复合片，相对于传统平面齿，实验测试结果显示：图26样品的耐磨性、破岩效率及抗冲击性分别提高40%、50%、45%；而图29样品的耐磨性、破岩效率及抗冲击性分别提高40%、55%、45%。
实施例10
如图30所示，聚晶金刚石层101的第一表面102为屋脊形，第一表面102上的延伸110的形状为半球形。该延伸110沿屋脊呈直线形交错排布，延伸110的顶点形成一个屋脊状斜面。第一表面102和侧面104之间设有三个不连续的倒角面105。
如图31所示，该聚晶金刚石层101的结构为三向屋脊形，第一表面102上设有延伸110，该延伸110的形状为大小不同的圆锥形，分布在聚晶金刚石层101上的脊形处，倒角面105与屋脊形的连接处部分有扁圆柱形的倒角面延伸110B，该小凸起105为圆锥形，该倒角面延伸110B为单层的且集中分布在两相邻倒角面105的连接处两侧。
如图32所示，其与图31的不同点在于，第一表面102的延伸110呈5*3的阵列状排布在脊形处，倒角面105上的倒角面延伸110B为带底座的圆锥形，沿倒角面105边缘处的侧面104设有单层的圆锥形的侧面延伸110C。
实施例11
如图33所示，聚晶金刚石层101的第一表面102上设有两种形状不同的延伸110，第一种延伸的形状为带球头的圆柱形，呈三层环绕着第一表面102中部的圆形凸台126，第一种延伸的大小从内到外依次增大。第二种延伸为布置在第一种延伸外层的带锥头的圆柱形延伸110，该延伸110的长轴112与第一表面102之间具有一定夹角114，高度从外圆往圆心方向逐步降低。
如图34所示，聚晶金刚石层101的第一表面102上设有两种形状不同的延伸110，第一种延伸的形状为半球形，呈环形集中生长在第一表面102的中心处，第二种延伸呈环形放射状布置在第一种延伸的外侧并设有三层，第二种延伸为带锥头的圆柱形，第二种延伸的长轴112与第一表面102之间具有一定夹角114，高度从外圆往圆心方向逐步降低。
如图35所示，其与图33的不同点在于，在侧面104上设有单层环形的侧面延伸110C，且该侧面延伸110C为圆柱形。
实施例12
如图36所示，此复合片的聚晶金刚石层101为半球形，在聚晶金刚石层上的第一表面102上呈局部密集分布有球形的第一表面延伸110A；而图38与图36中的复合片之间的不同点在于，其复合片中的聚晶金刚石层101为圆锥形；而图39中的复合片与图38中的复合片之间的不同点在于，其聚晶金刚石层101上的第一表面延伸110A为带圆锥头的圆柱形，且其朝向均为向上，使第一表面延伸110A的顶点形成的锥面的锥度小于其底部聚晶金刚石100的锥度。
实施例13
如图40所示，此复合片的聚晶金刚石层101的第一表面102上设有第一表面延伸110A，该延伸110A的形状为牙齿形，所述牙齿形延伸有四层环绕着第一表面102中部的凸台126，该凸台上表面128为圆形平面，侧面为弧形，第一表面102与侧面104之间设有倒角面105。
如图41所示，其与图41的不同点在于，第一表面延伸110A的形状为水滴形，单层的水滴形延伸环绕着第一表面102中部的凸台126，该延伸110呈放射状平躺在第一表面102的外缘处，延伸的尖端朝向外侧，圆端朝向第一表面的圆心，且凸台126的边缘与延伸110相邻。
如图42所示，其与图41的不同点在于，其凸台126为半球形，且水滴形延伸110呈放射状设有两层。
实施例14
如图43所示，该聚晶金刚石层101的第一表面102为平面，第一表面102与侧面104之间的倒角面105上设有单层的倒角面延伸110B，该倒角面延伸110B为圆锥形。
实施例15
如图45和图46所示，聚晶金刚石层101的第一表面102上设有两种形状相同大小不同的延伸110，其形状均为半球形，较大的延伸呈圆形密集排布在阶梯型的第一表面102的中部，两侧较小的延伸环绕在较大延伸的外部。在第一表面102的外侧边缘处设有环形的凸台126，该凸台126的外缘处设有倒角面105。环形凸台126的高度与其内部的延伸110高度相同。在侧面104的凸台126底部处内嵌有半球形的侧面延伸110C，侧面延伸110C与倒角面105之间设有与侧面延伸110C平行的槽109。
如图47和48所示，其与图45和46的不同点在于第一表面102上的延伸110均为同种大小且均布在第一表面上，相邻延伸110之间的间隙均由凸台126填充，填充后的凸台126所形成的上表面与第一表面102平行。
其他应用
如图53所示，本发明还包括一种钻头，包括钻头体1，钻头体1上设置有多条刀翼2以及水眼3，刀翼2上设有所述聚晶金刚石复合片4且水眼3连通到钻头体1中的水道。
本发明与传统复合片碎岩机理不同，传统的切削齿与切削对象线接触、面接触，本发明上面的凸起使切削齿与切削对象产生了点接触，接触点使被切削对象受压力碎裂，改变了碎岩机理，更容易吃入岩石，用于钻头领域可提高钻进效率。该凸起可以一定方式排列成不同的形状，在聚晶金刚石层表面形成冷却液通道，方便冷却液在聚晶金刚石表面流动，该结构可降低聚晶金刚石复合片工作区域磨削热，增加冷却液与切削刃的接触面积，改善在碎岩时冷却液对复合片的冷却效果，减少聚晶金刚石复合片的热损伤。通过布置不同大小、高低、形状的凸起，由凸起的上表面形成金刚石复合片的表面切割形状，从而实现提高碎岩效率或提高抗疲劳强度减少聚晶层大块剥落。本实用可实现提升钻头寿命的目的。
如图54A和54B所示，本发明可应用于一种机加工具400，使聚晶金刚石复合片100以螺旋状设置在机加工具的外表面上。
如图55所示，本发明还包括一种轴承耐磨件，包括轴承500的环502面上呈环形分布的圆形的聚晶金刚石复合片100。采用本聚晶金刚石复合片的金刚石轴承，可减低摩擦阻力，提升冷却效果，提升轴承寿命。
以上所述仅为本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案前提下，还可做出若干修改或等同替代，这均视为本发明的保护范畴。

Claims (30)

1.带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：
聚晶金刚石层，包括
第一表面；
与第一表面间隔开的第二表面；
至少有一侧面连接第一表面和第二表面；
包括多个聚晶金刚石延伸，其中所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸远离所述第一表面和所述侧面；
与第二表面耦合的硬质合金基体。
2.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸与至少一个相邻延伸间隔开。
3.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸的长轴以0度至90度之间的任意角度与所述第一表面相交。
4.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：其中所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸包括与所述第一表面间隔开的端部，其中所述端部包含曲面。
5.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸包括第一部分，所述第一部分是球形、半球形、圆柱形、圆锥形、锥台形、多面体形、泪滴形或不规则形状中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸包括位于所述第一部分和所述第一表面之间的第二部分，所述第二部分自所述第一表面延伸一段距离。
7.根据权利要求6所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述第二部分是球形、半球形、圆柱形、圆锥形、锥台形、多面体形、泪滴形或不规则形状中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸与所述多个聚晶金刚石延伸中的至少另一个延伸的高度不同。
9.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述第一表面与所述侧面之间包括至少一个倒角面。
10.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸远离所述至少一个倒角面。
11.根据权利要求9所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述第一表面包括多个倒角面。
12.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸远离至少一个所述侧面。
13.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：包括在所述多个聚晶金刚石延伸相邻的聚晶金刚石凸起。
14.根据权利要求13所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述聚晶金刚石凸起与所述第一表面邻接。
15.根据权利要求13所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述聚晶金刚石凸起包括凸起部分表面，所述凸起部分表面是平面、球形、半球形、圆柱形、圆锥形、锥台形、多面体形、泪滴形或不规则形状中的至少一种。
16.根据权利要求3所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：从第一表面的中心轴向外延伸的径向分布线与所述多个聚晶金刚石延伸的子集的长轴相交。
17.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述多个聚晶金刚石延伸形成螺旋图案，所述螺旋图案以最靠近所述第一表面的中心的至少一个延伸开始。
18.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述多个聚晶金刚石延伸围绕所述第一表面的中心形成同心图案。
19.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述多个聚晶金刚石延伸中的至少第一子集与所述多个聚晶金刚石延伸中的至少第二子集间隔开并且平行于所述多个聚晶金刚石延伸中的至少第二子集。
20.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸与所述聚晶金刚石层邻接。
21.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个延伸与所述多个聚晶金刚石延伸中的至少另一个延伸之间留有间隔，其间隔成为流体流动路径。
22.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述第一表面的至少一部分是球形、半球形、圆柱形、平面、圆锥形、锥台形或多面体中的一种。
23.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述多个聚晶金刚石延伸中的至少一个子集中的每个延伸距所述第一表面最远的点形成轮廓线，所述轮廓线与第一表面重合的水平线相交。
24.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述多个聚晶金刚石复合片包括至少一个凹槽,至少部分延伸到至少第一表面和至少一侧。
25.根据权利要求24中所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述多个聚晶金刚石复合片中至少一个凹槽包括至少另一个聚晶金刚石延伸,从至少一个凹槽延伸。
26.根据权利要求1所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述多个聚晶金刚石复合片是由至少包括激光加工、电放电加工和电放电磨削和压制成型。
27.一种井下工具，所述的井下工具包括至少一个如权利要求1至25中任意一项所述的带延伸的聚晶金刚石复合片，所述聚晶金刚石复合片固定在所述井下工具的主体上。
28.根据权利要求27所述的一种井下工具，其特征在于：所述井下工具包括牙轮钻头、固定刀片钻头、双中心钻头、开孔器、铰刀或磨机中的一种。
29.一种用于平面、铣床、钻头或车床中的至少一个的机床，所述机床包括至少一个如权利要求1至25中任意一项所述的带延伸的聚晶金刚石复合片。
30.一种轴承，所述的轴承包括至少一个如权利要求1至25中任意一项所述的带延伸的聚晶金刚石复合片。
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