一、人造聚晶金刚石钻凿特性的试验研究（论文文献综述）
邹芹,向刚强,王瑶,李艳国,尹育航,李静[1]（2021）在《聚晶金刚石的研究进展与展望》文中研究说明聚晶金刚石（polycrystalline diamond, PCD）是以金刚石为骨架材料,以结合剂为黏结材料,在高压高温条件下烧结而成的复合材料。因其拥有优异的硬度与良好的耐磨性能,被广泛应用于刀具、拉丝模等领域。本文概述了PCD的结合剂种类、制备方法、影响性能的因素,分别介绍了金属型、陶瓷型和金属–陶瓷型等3种不同结合剂PCD的结合机理及优缺点,并对比分析了不同制备方法的差异。其中金属–陶瓷型PCD因综合了金属与陶瓷的优良性能而成为一个重要的研究方向。
郑森[2]（2021）在《基于深海运载器的小型取芯钻头设计及钻进工艺参数研究》文中提出深海蕴藏着丰富的能源资源,是人类社会谋求未来生存与发展的重要新疆域。在开发和利用海洋资源之前,首先需要对海洋有充分的认识。深海钻探取样技术是获取海底地层岩芯样品的重要手段。随着载人潜水技术的成熟发展,依托潜器的小型岩芯取样器因钻探作业方式更具灵活性和精准性,目前成为海底浅地层取芯研究的新方向。论文针对深海小型岩芯取样器钻取技术的难点,以及钻机的特性集中体现在取芯钻头上这一特点,对基于运载器的小型取芯钻头结构和钻进工艺参数进行了研究。根据岩石力学及前人的研究成果,从PDC取芯钻头切削齿受力的角度,阐述了单个切削齿和组合切削齿的破岩机理。通过对切削齿破岩过程中的力学分析,得出影响钻进速度的主要影响因素有岩石的性质、切削齿的结构参数和钻进工艺参数。对“蛟龙号”载人潜水器在不同工况作业条件下进行受力分析,得到钻进过程中潜水器所能承受的理论极限载荷。载人潜水器坐底作业时钻进压力约为166 N;加入压载系统作业时钻进压力约为500 N;加入下推螺旋桨作业时钻进压力为830 N。利用有限元分析,建立PDC取芯钻头单齿切削破岩非线性动力学仿真模型。通过分析切削齿的形状、侧倾角度、后倾角度、组合偏转角度对破岩效率的影响规律,得到后倾角度为20°、侧倾角度为10°的非整形切削齿（3/4圆形）对较硬岩层具有良好的破岩效果。建立PDC取芯钻头扭转钻进破岩非线性动力学仿真模型。通过分析切削齿非整形部位的安装位置和切削齿的数量对破岩效率的影响规律,得出非整形部分全部位于钻头内侧时破岩效果最好。在较高的钻进压力条件下,小的齿间距对钻头性能的影响发挥主要作用,随着切削齿数量的增加进尺位移变大;在较低的钻进压力下,单个切削齿上的钻进压力发挥主要作用,随着切削齿数量的增加进尺位移变小。在满足“蛟龙号”载人潜水器作业安全的条件下,分析了不同钻进压力和钻头转速对钻头的平均反扭矩和钻进加速度的影响规律,得出在钻头转速一定的条件下,平均反扭矩和钻进加速度随着钻进压力的增大而增大;在钻进压力一定的条件下,随着钻头转速的增大,平均反扭矩减小,钻进加速度增大。
辛庆庆[3]（2020）在《玛湖地区砾岩地层PDC钻头优化设计》文中认为新疆玛湖地区侏罗系、三叠系剖面上发育三套砾岩地层。该三套砾岩地层非均质性强、岩石研磨性较高,岩石可钻性差,前期使用牙轮和常规PDC钻头的效果不理想,进而导致该地区的钻头钻进效果差,钻井周期长,钻井费用高等问题。因此,为加快玛湖地区的勘探开发步伐,有必要针对砾岩地层的地层岩石性质,PDC钻头在砾岩地层中钻进时的损坏机理,优化设计PDC钻头,进而提高PDC钻头的机械钻速,缩短建井周期,扩大其使用范围。本文根据砾岩地层的实际地层性质,分析了在砾岩地层中PDC钻头的主要失效形式、损坏机理及钻头损坏的主要因素,提出了改进PDC钻头钻进砾岩地层性能的途径;结合室内岩心实验及测井资料、钻完井资料,得到了玛湖地区地层可钻性、抗压强度、杨氏模量、内摩擦角与测井资料的关系模型;针对砾岩地层钻头的损坏机理,结合玛湖地区地层特性分析,通过PDC钻头冠部剖面优化设计,梳状布齿及多重切削布齿结构设计,切削齿类型及参数优选,力平衡抗涡动设计等,优化设计了针对玛湖地区底部砾岩地层使用的直径为311.2mm、241.3mm、165.1mm的PDC钻头,为顺利钻进砾岩层及软硬交错等非均质地层提供了有效的途径和方法。通过在直径段、造斜段和水平段砾岩地层使用优化设计的PDC钻头。突破了单只刚体PDC钻头钻穿八道湾组底部砾岩地层、单只刚体PDC钻头钻穿克拉玛依组砾岩夹层及百口泉组含砾难钻地层,单只钻头进尺同比提高90%;水平井砾岩地层,通过优化设计的PDC钻头配合螺杆的使用,实现单只钻头“一趟钻”钻穿造斜段,平均机械钻速由1.8m/h提高到5.4m/h,提高2倍,单趟钻平均进尺由132m提高到588m,提高3.45倍;水平段平均机械钻速由3.05m/h提高到4.11m/h,提高了34.8%,单趟钻平均进尺由151m提高到406m,提高1.69倍。大幅度提高了钻井速度,降低了钻井费用,提高了玛湖地区油气开发经济效益。
杨航城[4]（2020）在《小直径不锈钢管表面金刚石微颗粒埋砂电镀刀具基础研究》文中研究说明近年来,国家对航空航天事业大力发展,对航空材料及其加工愈发重视。越来越多新型材料被应用到航空领域,如:微晶玻璃、碳纤维复合材料及颗粒增强金属基复合材料等,逐步得到广泛应用。但对这些新型材料进行精密小孔加工时,对小直径刀具也提出了更高的性能要求。电镀制备的小直径不锈钢管金刚石刀具有良好切削性能,且制备简易方便,但在切削过程中存在镀层脱落等结合强度低和刀具耐磨性差等问题。针对这些问题,本文研究了0Cr18Ni9不锈钢基体前处理,提出阳极活化前处理和闪镀工艺以增强镀层与基体的结合状态;同时,从刀具胎体材料性能需求出发选择镍钴合金胎体,并优化胎体金属的制备工艺参数,确保刀具胎体金属具有高硬度与高耐磨性;选择合适的磨粒前处理方式与电镀工艺参数,保证小直径刀具金刚石含量及良好的磨粒与胎体结合强度,充分发挥磨削作用。论文研究的主要内容包括以下几个方面:1)针对小直径不锈钢管金刚石刀具镀层结合强度差的实际问题,研究了0Cr18Ni9不锈钢的镀前处理工艺,并确定相应的工艺参数。试验分析表明:氨基磺酸浓度为150g/L、电解液温度35℃下具有较高的阳极极化程度,较适合阳极电解活化;在电流密度300A/dm2、电解时间60s时,不锈钢基体表面致密氧化膜去除,晶粒露出。经过电镀镍后,通过热震试验和划格试验,镀层未有脱落起皮现象,与基体具有较好的结合强度;在盐酸浓度80ml/L和氯化镍浓度280g/L时,闪镀阴极极化程度最大;在上述前处理基础上,通过多次循环热震试验验证镀层与基体之间具有良好的结合强度。2)针对小直径电镀金刚石刀具胎体结合剂易磨损的不良现象,对刀具胎体材料进行优化。首先,依据镍基二元合金显微硬度等力学性能,选择低钴含量的镍钴合金作为刀具胎体材料。从镀层微观形貌及结构,探究阴极电流密度、氨基磺酸钴浓度、镀液温度、镀液p H值及糖精钠浓度等对镍钴合金镀层表面形貌、镀层成分及微观结构的影响。从镀层的力学性能角度,探究阴极电流密度、氨基磺酸钴浓度、镀液温度及糖精钠浓度对镍钴合金镀层显微硬度、耐磨性能及磨损形貌的影响。综合试验分析结果,优化电镀胎体材料的工艺参数为:电流密度2A/dm2,氨基磺酸钴浓度14g/L,镀液温度35℃,p H值为3.5,糖精钠浓度0.5g/L时,可获得具有高硬度、良好耐磨性的刀具胎体合金。3)进行了电镀小直径不锈钢管金刚石刀具工艺研究,探究了不同金刚石前处理对刀具表面形貌及与胎体结合强度的影响。分析表明,经过强氧化处理的金刚石磨粒与镍钴合金胎体结合较为紧密,且复合镀层表面分布较为均匀,而只经过净化处理的金刚石结合强度较弱。表面金属化的金刚石磨粒易导致团聚、叠层及结合力差等不良现象。4)搭建了公转-自转复合运动电镀加工装置。研究了不同电镀刀具工艺参数,包括埋砂阴极电流密度、埋砂时间、加厚时间对刀具形貌、磨粒含量及磨削性能的影响。研究表明,埋砂阴极电流密度2A/dm2可避免烧焦现象,埋砂时间15min和加厚时间90min下,可保证刀具端面较高磨粒含量与磨粒分布均匀性,同时具有良好的磨削性能,充分发挥磨粒作用,提高刀具使用寿命。5)根据以上研究成果,进行小直径刀具样件制备,通过钻孔试验,验证了本研究改进的工艺流程的有效性,可缓解电镀刀具目前存在结合强度低、耐磨性差与使用寿命低等问题。
曹小军[5]（2019）在《淮南矿区井下穿层孔硬岩钻进效率研究》文中研究说明为有效预防矿井生产过程中瓦斯引发的灾害,淮南矿区采用穿层钻孔进行治理。但是在煤层顶、底板施工穿层钻孔时,在硬岩或软硬交互地层中钻进效率低。基于这一问题,展开淮南矿区井下穿层孔硬岩钻进技术研究,最终达到高效钻进的目的。论文通过查阅国内外硬岩钻进研究现状,了解了淮南矿区地质条件、煤系及煤层的岩性、现有装备和钻进技术之后,对研究区井下穿层孔硬岩钻进效率的影响因素进行分析,得出影响硬岩钻进关键因素为轴向荷载和钻头。依据关键因素对钻具的破岩机制展开分析,并建立了钻头与岩层作用仿真模型。模型模拟过程中钻头随轴向荷载增加,位移、应力和塑性区均增加,通过模型计算得到三翼圆弧胎体PDC钻头和四翼平角胎体PDC钻头压入作用效果明显高于钎头的结论。最后在淮南矿区进行了井下穿层孔硬岩高效成孔试验,验证了理论研究成果,并依据试验结果的统计和灰色关联分析,通过试验分析得出的结论是硬岩钻进过程中回转钻进工艺条件下的钻进效率低于冲击回转钻进工艺条件下的钻进效率,气动冲击回转钻进工艺下的钻进工艺参数低于液动冲击回转过程中的钻进工艺参数;中硬岩层钻进中不同结构钻头的钻进效率差距较大;随岩层坚固性系数的提高,钻进工艺参数泵压增大、钻压下降、转速提高;钎头更适合与气动潜孔锤钻具组合;进尺、螺旋钻杆使用和钻压是井下穿层孔硬岩钻进效率最重要的因素,钻进工艺参数与钻进效率关联程度最大,钻具组合是次于钻进参数的影响因素。上述研究成果在淮南矿区瓦斯抽采穿层钻孔的工程实践中得到了验证,为淮南矿区以及其它矿区的穿层孔硬岩高效钻进提供了范例。
李海宇[6]（2019）在《界面微纳碳材料对聚晶金刚石摩擦磨损性能影响》文中研究指明聚晶金刚石是一种广泛应用的超硬钻具材料,以其低摩擦系数、耐磨损、超高硬度、良好韧性等优异性能,在如超深部、外太空等非常规能源勘探领域中具有广阔的应用前景。在实际工程应用中,聚晶金刚石工具需面临各种恶劣工况环境,不可避免的会产生剧烈摩擦磨损,甚至引发工件的失效。根据文献调研可知,湿度、气氛和真空环境因素对聚晶金刚石的摩擦磨损具有较大的影响。本文通过调控聚晶金刚石材料不同界面条件（微纳米碳材料、湿度、交变氛围、真空度）,探究聚晶金刚石与氮化硅材料的摩擦磨损机制。研究结果表明:（1）不同微纳米碳材料/相对湿度复合条件,聚晶金刚石复合片对磨氮化硅球在5%和40%相对湿度条件下时不同微纳米碳材料与空白对照组的摩擦系数区别很小,摩擦系数分别稳定在约0.05和0.11;10%30%相对湿度时在界面间添加洋葱碳后摩擦系数分别约为0.043、0.058和0.085,摩擦系数降低幅度最大,可降低至未添加洋葱碳时二分之一。各湿度下不同微纳米碳材料均可起到降低聚晶金刚石磨损率的作用。在界面间添加洋葱碳后为对磨副提供了大量碳源,在对磨界面形成较厚的碳质转移膜的同时,洋葱碳颗粒也在界面间起到滚动纳米轴承的作用,因此导致了最低的摩擦系数。（2）大气-真空交变氛围条件时,在大气氛围下摩擦生成的彩色碳质转移膜在真空氛围下具有更好的减磨效果,摩擦系数可低至0.03。该转移膜对不同载荷的可承载时间不同,载荷越高,转移膜维持的时间越短,导致稳态低摩擦系数持续的时间也越短。（3）碳洋葱在空气和真空中都具有降低摩擦系数和磨损率的优点。真空氛围下时在摩擦界面间添加洋葱碳有利于在摩擦过程中生成碳质转移膜。在2N载荷下时未添加洋葱碳时摩擦系数从0.2到0.5波动;添加洋葱碳后摩擦系数可从大幅降低至约0.03,磨损也得到大幅减小。真空下摩擦生成的碳质转移膜只能承受较低的载荷。2N载荷添加洋葱碳后下生成的转移膜可以维持长达30分钟低至0.03的摩擦系数,而10N较高载荷下添加洋葱碳后只能维持约4分钟约0.05的较低摩擦系数,随后摩擦系数急剧上升。
林兆虎[7]（2019）在《新型非平面PDC切削齿的研究与设计》文中研究说明研究PDC切削齿破岩机理,宏观角度分析就是各种因素或变量,对PDC切削齿破碎岩石的形式和效果、破岩耗费的能量、切削力的大小及波动、岩屑粒度等的影响规律;微观角度分析就是PDC切削齿受各种因素影响时,岩石和切削齿的应力分布等。本文以计算机仿真和岩石切削试验为手段,研究了曲面PDC齿与屋脊形PDC齿单齿破岩过程,分析了切削齿结构参数和工作参数对其破岩效率、切削力等的影响规律,同时与传统平面PDC切削齿进行了对比。仿真研究表明,传统PDC切削齿破碎比功和切削力受前倾角和吃入深度的影响规律前人分析所得结论基本相同。圆弧曲面PDC切削齿比直线—圆弧—直线曲面PDC齿更有优势,前倾角和斜率的差值才是影响曲面齿破岩的实际因素,并因此提出“实际前倾角”。曲面齿对岩石造成的拉伸破坏较多,破碎比功和切削力相比传统PDC齿小很多,但切削力波动较大,适合软地层。屋脊形PDC齿的破碎比功受脊角影响较大,切削力随脊角和圆角的增大而增大。破碎比功对前倾角影响不敏感,但对轴向吃入能力影响较大。在设计屋脊齿PDC钻头时应尽可能使每颗齿与岩石“正切”。屋脊形PDC齿的主要破岩方式为犁削,破岩效率是传统PDC齿的2～3倍,切削力更小,侵入能力强,切削力波动小,适用于硬地层。在分析总结曲面PDC齿与屋脊形PDC齿的破岩规律和性能特点基础上,提出了一种新型非平面PDC切削齿——鞍型齿,提出了成型方法和特征方程。对影响鞍形PDC切削齿破碎比功和切削力的前倾角、圆角、脊角、斜率、旋角和吃入深度等进行了研究。旋角对鞍形齿破碎比功影响较小,平均切向力和轴向力对其敏感性不高,但径向力增加明显。综合分析仿真与试验结果,屋脊齿更容易产生体积破碎,岩屑最大,更容易使岩石发生侧崩。鞍形齿破岩效率虽然比屋脊齿稍差,但切削力及切削力波动最小,因切削力波动损坏的概率小。
曹鑫[8]（2019）在《PcBN基体孕镶金刚石复合材料的制备与性能研究》文中指出金刚石及立方氮化硼均为性能优异的超硬材料,立方氮化硼在机械加工?切削刀具领域表现优异,而金刚石在石油?地质钻探等行业应用广泛?本文试图将二者的优异性能结合,以立方氮化硼?镀钛金刚石以及多种粘结剂为原料,利用高温高压烧结方法,制备一种以聚晶立方氮化硼为基体,金刚石颗粒为耐磨相的复合材料（PcBN-dia）,以适应深孔坚硬岩层复杂条件下的钻探?在压力56 GPa?温度14001500℃?保温时间控制在1000s以内,制备出PcBN-dia新型复合材料?利用多种分析手段,如扫描电镜（SEM）?X射线衍射仪（XRD）?能谱分析仪（EDS）?拉曼分析仪（Raman光谱）等对该复合材料的界面结合情况?组织形貌?物相成分进行了分析,并对材料的显微硬度?耐磨性?耐热性?抗冲击性等力学性能进行了测试?结果表明:金刚石颗粒良好地分布在立方氮化硼基体中,金刚石未发生石墨化,PcBN基体与金刚石颗粒的界面结合紧密,在界面处含有TiN?AlN和TiB2等化合物,这有利于PcBN基体对金刚石颗粒的牢固包裹?PcBN基体的显微硬度约为40GPa,PcBN-dia复合材料相对于标准碳化硅砂轮的磨耗比为45163,耐热性为1148℃,且具有良好的抗冲击性能?与传统的金属基体-金刚石复合材料?PDC及PcBN相比,PcBN-dia的某些性能指标具有其独特的优势,可望在地质钻探?石油天然气钻井?石材加工等领域获得应用。
王昶皓[9]（2018）在《地层对钻头磨损机理及岩石研磨性评价研究》文中研究指明在钻井过程中,钻头破碎岩石的同时自身也会被磨损。钻头牙齿的磨损会降低钻头的破岩效率,外径的磨损会使井眼缩径,这些都会导致钻井效率大为降低,岩石的这种磨损钻头的能力称为岩石的研磨性。岩石的研磨性至今还没有统一的评价方法和分级标准,其评价手段多是基于一些实验数据的曲线拟合及数理统计分析得出的经验模型,该方法不但操作复杂,耗时较长,对于磨损机理的研究也很不充分。另外,在钻头的适应性评价方面,通常也只是利用岩石可钻性等指标,往往忽略了岩石对钻头磨损程度的影响,这样选出的钻头与地层的匹配程度是不全面的。针对上述问题,以摩擦学原理为基础,深入分析不同类型钻头与地层之间的磨损机理,建立岩石研磨性的评价指标和分级方法,从而为钻头的选型和设计提供依据。根据岩石和钻头表面的形貌特征建立了表面粗糙度的分形表征方法,结合磨损后的钻头表面形貌和能谱分析结果,确定了PDC钻头复合片、牙轮钻头牙齿和钻头保径齿的磨损机理。根据牙轮钻头和PDC钻头各自的破岩特点,分别建立单齿压入岩石和单个切削齿切削岩石的接触力模型,结合岩石的破碎条件推导出地层对钻头牙齿及保径的反作用力。然后将地层-钻头两体摩擦副的表面接触形貌和受力情况相结合得到了二者的真实接触面积计算模型,根据PDC钻头滑动摩擦和牙轮钻头滚动摩擦的特征分别计算了滑动和滚动条件下的摩擦系数。由于钻头与岩石之间的滑动摩擦会产生大量的热,根据摩擦表面接触面积公式结合热传导理论揭示了滑动摩擦条件下的地层-钻头温升过程及温度分布情况,得到了在一定温度范围内地层与钻头之间的真实接触面积变化情况。在钻井过程中由于钻井液的存在,地层与钻头之间接触面的摩擦系数和温度是要远远小于干摩擦条件下的,通过对钻井液表面润滑特性的研究建立了在边界润滑条件下的地层-钻头摩擦副之间的摩擦力计算模型。应用能量守恒定律分析了钻井液循环的实际传热过程,得到了钻井液冷却条件下的井底温度场。然后根据钻头的磨损机理分析了不同磨损形式下磨损率的影响因素,结合井底的实际摩擦力及温度场分布情况建立了钻井液循环条件下的钻头磨损方程。在实验研究方面,主要是针对磨损方程中所包含的岩石基本属性进行了测试。实验选取了20组不同地区和性质的岩心,包括利用单轴和三轴压缩实验测定了岩心的弹性模量、泊松比、内聚力和内摩擦角;利用X-RD衍射实验分析了岩心的矿物组分;利用扫描电镜得到了岩心的表面粗糙度分形维数。然后通过室内微钻头磨损实验结果与钻头磨损方程计算结果相比较,对方程进行了校正。以钻头的磨损量为评价指标,对影响钻头磨损的各岩石属性进行数值分析并计算极差,得到了岩石对钻头磨损的主控因素及控制机制。研究表明,岩石各因素影响钻头磨损的主次顺序为:石英含量>内摩擦角>表面分形维数>内聚力>弹性模量>泊松比。最后将钻头磨损方程中的钻头相关参数和工况参数进行标准化处理,然后采用以破碎单位体积岩石切削具的磨损失重作为衡量岩石研磨性指标,并引入了岩石的可钻性级值参数,建立了滑动条件和滚动条件下的岩石研磨性评价指标,根据不同岩性的计算结果给出了岩石研磨性的分级标准。该方法具有很好的适用性,对于丰富摩擦学理论、指导钻头的设计和优选有着重要意义。
董召悦[10]（2018）在《碳纳米管强韧化孕镶金刚石钻头铁基胎体材料的研究》文中研究说明强韧化孕镶金刚石钻头铁基胎体材料对地质钻头的寿命和钻探效率的提升有着重要的作用。本文采用在铁基胎体中掺入碳纳米管的强化方法,通过热压烧结制备碳纳米管-铁基复合胎体材料。首先研究比较了手动搅拌、机械球磨和活性剂方法对碳纳米管的分散作用。继而重点研究了不同碳纳米管浓度对胎体的密度、硬度、抗弯强度、孔隙率和磨耗比等性能的影响规律。进而在优化的碳纳米管浓度基础上,考察评价了该碳纳米管-铁基胎体金刚石微钻头的钻进效果。为拓展该碳纳米管-铁基复合胎体材料的应用潜力,进一步研究了其激光表面重熔的可行性乃至激光高能束辐照对碳纳米管和铁基复合材料的影响。碳纳米管-铁基复合胎体材料的研究表明,活性剂分散方法可有效地分散碳纳米管,从而显着降低掺入的碳纳米管浓度,但同时明显提升该复合材料的性能。在碳纳米管浓度为0.01-0.15 wt.%的范围内,其硬度和抗弯强度随碳纳米管浓度的增加而先升高后下降;其中含量为0.05wt.%碳纳米管对铁基胎体的强韧化效果最佳。相比于无碳纳米管掺入的铁基胎体材料,其洛氏硬度提升10%,抗弯强度提高220%。碳纳米管的有效弥散和与胎体组织的良好结合,是其发挥桥联、拔出和裂纹偏转效应所致增韧作用之重要因素。而较高的碳纳米管含量会导致材料晶界聚集过多的碳纳米管而影响组织的结合,这是抗弯强度下降的主要原因。0.05%碳纳米管-铁基复合胎体相比于原始铁基胎体,无金刚石复合胎体的磨耗比提升31%,而含金刚石复合胎体的磨耗比提升110%。研究亦表明,在本试验条件下,碳纳米管对铁基胎体材料密度、孔隙率和晶粒度的影响不明显。铁基胎体材料的高硬度主要与（γFe,Ni）和（αFe,Cr）组织中弥散分布的细小的Fe2B金属间化合物颗粒有关。微钻试验表明,含0.05 wt.%碳纳米管的孕镶金刚石钻头,相对于无碳纳米管强化的钻头,胎体内外工作层磨损量较少。进一步展示出碳纳米管对钻头胎体的强韧化作用。激光表面重熔研究表明,0.05%碳纳米管-铁基胎体材料的激光重熔区为枝晶（γFe,Ni）相和枝晶间（αFe,Cr）相组成的密实的重熔层和部分熔化区的显微组织;800 W激光功率产生了较厚的重熔层和部分熔化区、粗大的树枝状结构和较硬的重熔微结构,使碳纳米管和基体的连接由机械掺杂转变为碳纳米管被枝晶间组分包裹的冶金结合;重熔过程中激光辐照和热退火作用使得碳纳米管的外壁粗化和崩解;相对于枝晶,较硬的枝晶间结构归因于其中分散的碳纳米管和合金成分;在部分熔化区粗颗粒硬度低,细颗粒硬度上升主要是粒状晶的尺寸效应;800 W重熔层的硬度可与母材基体相当,这是由于碳纳米管强化、合金成分和致密重熔组织中的枝晶尺寸大小所产生的综合效应。
二、人造聚晶金刚石钻凿特性的试验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、人造聚晶金刚石钻凿特性的试验研究（论文提纲范文）
（1）聚晶金刚石的研究进展与展望（论文提纲范文）
| 1 PCD的结合剂种类 |
| 1.1 金属结合剂PCD复合材料 |
| 1.2 陶瓷结合剂PCD复合材料 |
| 1.3 金属–陶瓷结合剂PCD复合材料 |
| 2 制备方法 |
| 2.1 熔渗法 |
| 2.2 高压烧结 |
| 2.3 自蔓延高温合成 |
| 2.4 SPS烧结 |
| 3 影响PCD性能的因素 |
| 3.1 结合剂种类 |
| 3.2 结合剂含量 |
| 3.3 金刚石含量 |
| 4 性能调控 |
| 4.1 金刚石涂覆 |
| 4.2 结合剂添加其他相 |
| 4.3 合金化 |
| 5 PCD的应用 |
| 6 展望 |
（2）基于深海运载器的小型取芯钻头设计及钻进工艺参数研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 载人潜水器研究现状 |
| 1.2.2 深海原位小型岩芯取样钻机研究现状 |
| 1.3 深海小型岩芯取样钻机结构 |
| 1.4 深海小型岩芯取样器钻取技术难点分析 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 2 PDC取芯钻头结构与破岩机理 |
| 2.1 PDC取芯钻头设计 |
| 2.1.1 PDC取芯钻头结构 |
| 2.1.2 切削齿几何参数 |
| 2.2 PDC取芯钻头破岩机理 |
| 2.2.1 岩石的变形破坏方式 |
| 2.2.2 单个切削齿作用下岩石裂纹扩展分析 |
| 2.2.3 组合切削齿作用下岩石裂纹扩展分析 |
| 2.2.4 PDC取芯钻头破岩受力分析 |
| 2.3 PDC取芯钻头钻进工艺参数 |
| 2.3.1 钻进压力 |
| 2.3.2 钻头转速 |
| 2.3.3 冲洗液量 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 PDC取芯钻头有限元仿真模型建立 |
| 3.1 ABAQUS软件简介 |
| 3.2 PDC取芯钻头仿真方案设计 |
| 3.3 PDC取芯钻头有限元模型 |
| 3.3.1 仿真基本假设 |
| 3.3.2 几何模型建立 |
| 3.3.3 PDC复合片和岩石材料力学参数 |
| 3.3.4 岩石本构模型和损伤准则 |
| 3.3.5 单元网格划分 |
| 3.3.6 分析步与边界约束条件设定 |
| 3.3.7 接触模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 PDC取芯钻头单个切削齿仿真分析 |
| 4.1 取芯效率评价标准 |
| 4.1.1 岩芯取样率 |
| 4.1.2 破岩机械比能 |
| 4.2 不同形状PDC单齿切削仿真分析 |
| 4.2.1 后倾角对破岩效果的影响 |
| 4.2.2 侧倾角对破岩效果的影响 |
| 4.2.3 非整形切削齿组合偏转角度对破岩效果的影响 |
| 4.2.4 非整形切削齿不同入岩位置对破岩效果的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 PDC取芯钻头钻进仿真分析 |
| 5.1 切削齿不同安装方案对破岩效果的影响 |
| 5.2 切削齿数量对破岩效果的影响 |
| 5.3 钻进参数对破岩规律的分析 |
| 5.3.1 钻进参数对进尺位移变化规律分析 |
| 5.3.2 钻进参数对反扭矩变化规律分析 |
| 5.3.3 钻进参数对钻进加速度变化规律分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（3）玛湖地区砾岩地层PDC钻头优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 前言 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 PDC钻头设计方法 |
| 1.2.2 抗冲击性能的PDC切削齿的研究现状 |
| 1.2.3 适用于砾岩层钻进的PDC钻头案例 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 玛湖地区砾岩地层岩石力学特性评价 |
| 2.1 玛湖地区砾岩地层概况及岩性描述 |
| 2.2 玛湖地区砾石地层可钻性模型的建立 |
| 2.2.1 岩石室内评价实验 |
| 2.2.2 岩石可钻性模型的建立 |
| 2.2.3 地层岩石力学特性剖面建立 |
| 2.2.4 玛湖地区砾岩地层可钻性性分析 |
| 第3章 PDC钻头钻进砾岩地层损坏机理分析 |
| 3.1 PDC钻头钻进砾岩的失效形式分析 |
| 3.1.1 PDC钻头失效形式 |
| 3.1.2 玛湖地区钻进砾岩时PDC钻头主要失效形式 |
| 3.2 砾岩地层PDC钻头冲击损坏机理分析 |
| 3.2.1 PDC切向冲击力与扭转振动 |
| 3.2.2 轴向冲击力与轴向振动 |
| 3.2.3 侧向冲击力与钻头涡动 |
| 3.3 影响PDC钻头在砾岩地层损坏的因素 |
| 3.3.1 切削齿自身限制 |
| 3.3.2 PDC钻头结构设计 |
| 3.3.3 砾岩地层性质 |
| 3.4 改进玛湖地区PDC钻头钻进砾岩地层性能的方法 |
| 第4章 玛湖地区砾岩地层PDC钻头优化设计 |
| 4.1 PDC钻头冠部形状的选择与设计 |
| 4.2 钻头切削结构设计 |
| 4.2.1 钻头刀翼设计 |
| 4.2.2 梳状切削结构 |
| 4.2.3 多重布齿结构 |
| 4.3 切削齿优选及工作角设计 |
| 4.3.1 切削齿的选择 |
| 4.3.2 切削齿尺寸优选 |
| 4.3.3 切削齿布齿设计 |
| 4.3.4 切削齿工作角设计 |
| 4.3.5 力平衡抗涡动设计 |
| 4.4 玛湖地区底部砾岩地层PDC钻头优化设计特征 |
| 第5章 钻头应用效果及效益分析 |
| 5.1 钻头试验应用情况 |
| 5.2 现场应用效果与效益分析 |
| 5.2.1 八道湾组底砾岩钻进效果评价 |
| 5.2.2 造斜段和水平段砾石层钻进效果评价 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 附表 |
| 致谢 |
（4）小直径不锈钢管表面金刚石微颗粒埋砂电镀刀具基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和目的 |
| 1.2 电镀技术简介 |
| 1.2.1 电镀技术基本原理 |
| 1.2.2 电镀技术工艺特点 |
| 1.3 合金电镀技术 |
| 1.3.1 合金电镀基本原理与特点 |
| 1.3.2 合金电镀条件 |
| 1.3.3 合金电镀类型 |
| 1.3.4 影响合金电镀的因素 |
| 1.4 复合电镀技术 |
| 1.5 电镀金刚石刀具研究现状 |
| 1.5.1 电镀金刚石刀具胎体材料研究现状 |
| 1.5.2 电镀金刚石刀具工艺条件研究现状 |
| 1.5.3 电镀前处理研究现状 |
| 1.6 主要研究内容及技术路线 |
| 1.6.1 主要研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第二章 试验方法与装置 |
| 2.1 不锈钢基体镀前处理基础研究 |
| 2.1.1 试验目的 |
| 2.1.2 基体前处理方法选择 |
| 2.1.3 阳极电化学前处理设备 |
| 2.1.4 试验检测方法 |
| 2.2 电镀刀具胎体材料基础研究 |
| 2.2.1 前言 |
| 2.2.2 胎体二元合金选择 |
| 2.2.3 镀液选择 |
| 2.2.4 试验装置设计 |
| 2.2.5 试验检测方法 |
| 2.3 电镀小直径金刚石刀具试验基础研究 |
| 2.3.1 金刚石嵌入镀层方式 |
| 2.3.2 埋砂式电镀金刚石刀具机理 |
| 2.3.3 镀液与工艺参数选择 |
| 2.3.4 金刚石磨粒选择 |
| 2.3.5 试验设备设计 |
| 2.3.6 试验检测方法 |
| 第三章 不锈钢基体镀前处理试验结果与分析 |
| 3.1 阳极电解前处理电化学极化曲线分析 |
| 3.1.1 氨基磺酸浓度对电化学极化曲线的影响 |
| 3.1.2 电解液温度对电化学极化曲线的影响 |
| 3.2 阳极电流密度对基体前处理的影响 |
| 3.2.1 不同阳极电流密度下的基体宏观去除量 |
| 3.2.2 不同阳极电流密度下的基体表面形貌 |
| 3.2.3 不同阳极电流密度下的热震试验 |
| 3.3 电解时间对基体前处理的影响 |
| 3.3.1 不同电解时间下的基体宏观去除量 |
| 3.3.2 不同电解时间后基体表面形貌 |
| 3.3.3 不同电解时间热震试验结果分析 |
| 3.4 基体镀前闪镀研究 |
| 3.4.1 闪镀溶液的选择 |
| 3.4.2 氯化镍浓度对镍沉积阴极极化的影响 |
| 3.4.3 盐酸浓度对镍沉积阴极极化的影响 |
| 3.4.4 温度对镍沉积阴极极化的影响 |
| 3.4.5 试验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 电镀Ni-Co胎体材料试验结果与分析 |
| 4.1 电镀Ni-Co合金胎体工艺流程 |
| 4.2 Ni-Co合金镀层表面形貌分析 |
| 4.2.1 阴极电流密度对合金镀层表面形貌的影响 |
| 4.2.2 镀液温度对合金镀层表面形貌的影响 |
| 4.2.3 氨基磺酸钴浓度对合金镀层表面形貌的影响 |
| 4.2.4 镀液pH对合金镀层表面形貌的影响 |
| 4.2.5 糖精钠对合金镀层表面形貌的影响 |
| 4.3 Ni-Co合金镀层钴含量分析 |
| 4.3.1 阴极电流密度对镀层钴含量的影响 |
| 4.3.2 镀液温度对镀层钴含量的影响 |
| 4.3.3 氨基磺酸钴浓度对镀层钴含量的影响 |
| 4.3.4 镀液pH值对镀层钴含量的影响 |
| 4.3.5 糖精钠对镀层钴含量的影响 |
| 4.4 Ni-Co合金镀层微观结构分析 |
| 4.4.1 阴极电流密度对镀层微观结构的影响 |
| 4.4.2 氨基磺酸钴浓度对镀层微观结构的影响 |
| 4.4.3 糖精钠对镀层微观结构的影响 |
| 4.5 Ni-Co合金镀层显微硬度分析 |
| 4.5.1 阴极电流密度对镀层显微硬度的影响 |
| 4.5.2 氨基磺酸钴浓度对镀层显微硬度的影响 |
| 4.5.3 镀液温度对镀层显微硬度的影响 |
| 4.5.4 镀液pH值对镀层显微硬度的影响 |
| 4.5.5 糖精钠对镀层显微硬度的影响 |
| 4.6 Ni-Co合金镀层磨损形貌分析 |
| 4.6.1 阴极电流密度对镀层磨损形貌的影响 |
| 4.6.2 氨基磺酸钴浓度对镀层磨损形貌的影响 |
| 4.6.3 镀液温度对镀层磨损形貌的影响 |
| 4.6.4 糖精钠对镀层磨损形貌的影响 |
| 4.7 Ni-Co合金镀层耐磨性能分析 |
| 4.7.1 阴极电流密度对镀层耐磨性能的影响 |
| 4.7.2 氨基磺酸钴浓度对镀层耐磨性能的影响 |
| 4.7.3 镀液温度对镀层耐磨性能的影响 |
| 4.7.4 糖精钠对镀层耐磨性能的影响 |
| 4.8 电镀镍钴合金工艺参数选择 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 电镀小直径金刚石刀具试验结果与分析 |
| 5.1 金刚石前处理结果与分析 |
| 5.1.1 前处理方式对金刚石表面形貌的影响 |
| 5.1.2 前处理方式对金刚石复合镀层表面形貌的影响 |
| 5.1.3 前处理方式对金刚石结合强度的影响 |
| 5.1.4 不同前处理金刚石电镀过程电场分析 |
| 5.2 工艺参数对刀具形貌及磨粒含量的影响 |
| 5.2.1 埋砂阴极电流密度对刀具表面形貌的影响 |
| 5.2.2 埋砂时间对刀具表面形貌的影响 |
| 5.2.3 埋砂时间对金刚石含量的影响 |
| 5.2.4 加厚时间对刀具表面形貌的影响 |
| 5.2.5 加厚时间对金刚石埋入率的影响 |
| 5.3 工艺参数对刀具磨削性能影响 |
| 5.3.1 埋砂时间对刀具磨削性能的影响 |
| 5.3.2 加厚时间对刀具磨削性能的影响 |
| 5.4 选择最佳参数并制备样件 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 后续研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（5）淮南矿区井下穿层孔硬岩钻进效率研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 硬岩钻头研究现状 |
| 1.2.2 硬岩钻进工艺研究现状 |
| 1.3 研究内容、研究方法和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 研究区地质情况 |
| 2.1.1 矿区地貌与地质构造 |
| 2.1.2 区域地层及煤层 |
| 2.1.3 地下水与瓦斯 |
| 2.1.4 顶、底板岩性特征 |
| 2.2 钻探技术与装备概况 |
| 2.2.1 回转钻进技术 |
| 2.2.2 冲击回转钻进技术 |
| 2.2.3 坑道钻探设备 |
| 3 研究区硬岩钻进效率影响因素分析 |
| 3.1 地质因素 |
| 3.1.1 物理性质 |
| 3.1.2 力学性质 |
| 3.1.3 研磨性 |
| 3.1.4 坚固性系数及其分级 |
| 3.2 工艺技术因素 |
| 3.2.1 碎岩工具 |
| 3.2.2 施力方式 |
| 3.2.3 钻具组合 |
| 3.2.4 钻进工艺参数 |
| 3.3 装备因素 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 轴向荷载和钻头对硬岩钻进的影响研究 |
| 4.1 破岩机制分析 |
| 4.1.1 钻具运动过程分析 |
| 4.1.2 压入作用 |
| 4.1.3 切削、研磨作用 |
| 4.2 钻头与岩层作用的数值模型 |
| 4.2.1 模型建立 |
| 4.2.2 模拟方案 |
| 4.3 数值模拟结果分析 |
| 4.3.1 位移与应力 |
| 4.3.2 塑性区 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 井下穿层孔硬岩钻进现场试验研究 |
| 5.1 淮南矿区现场试验 |
| 5.1.1 潘一矿试验 |
| 5.1.2 潘三矿试验 |
| 5.2 试验结果与结论 |
| 5.3 试验结果的灰色关联分析 |
| 5.3.1 灰色关联理论 |
| 5.3.2 因素关联度分析 |
| 5.3.3 综合分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）界面微纳碳材料对聚晶金刚石摩擦磨损性能影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 金刚石材料研究现状 |
| 1.2.1 金刚石 |
| 1.2.2 聚晶金刚石 |
| 1.3 微纳米碳材料的宏观摩擦性能 |
| 1.3.1 纳米金刚石 |
| 1.3.2 石墨相氮化碳 |
| 1.3.3 石墨烯 |
| 1.3.4 洋葱碳 |
| 1.4 环境因素对聚晶金刚石材料摩擦学性能的影响 |
| 1.4.1 湿度环境的影响 |
| 1.4.2 PH值的影响 |
| 1.4.3 温度的影响 |
| 1.4.4 气氛的影响 |
| 1.4.5 真空环境的影响 |
| 1.5 论文研究内容 |
| 1.5.1 研究背景及意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 实验材料与实验方法 |
| 2.1 研究路线与方案 |
| 2.2 实验材料选择与样品制备 |
| 2.2.1 聚晶金刚石复合片 |
| 2.2.2 氮化硅对磨球 |
| 2.2.3 微纳米碳材料 |
| 2.2.4 实验样品制备 |
| 2.3 摩擦磨损试验机 |
| 2.3.1 可控湿度摩擦磨损试验机 |
| 2.3.2 真空摩擦磨损试验机 |
| 2.4 表征分析与测试 |
| 2.4.1 金相显微镜 |
| 2.4.2 三维白光轮廓仪 |
| 2.4.3 扫描电子显微镜及能谱分析仪 |
| 2.4.4 透射电子显微镜 |
| 2.4.5 拉曼光谱分析仪 |
| 第3章 湿度环境下微纳米碳材料对聚晶金刚石摩擦磨损性能的影响 |
| 3.1 摩擦实验参数选择 |
| 3.2 摩擦学性能 |
| 3.2.1 摩擦系数曲线 |
| 3.2.2 磨损形貌及磨损率 |
| 3.3 微观结构表征 |
| 3.3.1 SEM&EDS分析 |
| 3.3.2 Raman分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 交变气氛环境对聚晶金刚石摩擦磨损性能的影响 |
| 4.1 摩擦实验参数选择 |
| 4.2 摩擦学性能 |
| 4.2.1 摩擦系数曲线 |
| 4.2.2 磨损形貌及磨损率 |
| 4.3 微观结构表征测试 |
| 4.3.1 SEM&EDS分析 |
| 4.3.2 Raman分析 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 真空环境下洋葱碳对聚晶金刚石摩擦磨损性能的影响 |
| 5.1 摩擦实验参数选择 |
| 5.2 摩擦学性能 |
| 5.2.1 摩擦系数曲线 |
| 5.2.2 磨损形貌及磨损率 |
| 5.3 微观结构表征测试 |
| 5.3.1 SEM&EDS分析 |
| 5.3.2 Raman分析 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 对后续工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
（7）新型非平面PDC切削齿的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 PDC切削齿研究现状 |
| 1.2.2 切削齿破岩机理研究 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第2章 曲面PDC齿破岩研究 |
| 2.1 强度准则与损伤演化 |
| 2.1.1 Drucker-Prager屈服准则 |
| 2.1.2 岩石的损伤演化 |
| 2.2 性能评价指标 |
| 2.3 有限元模型的建立 |
| 2.4 传统PDC齿破岩研究 |
| 2.5 曲面PDC齿破岩研究 |
| 2.5.1 曲面PDC齿破岩影响因素分析 |
| 2.5.2 圆弧与直线—圆弧—直线的对比分析 |
| 2.5.3 斜率与前倾角联合影响分析 |
| 2.5.4 吃入深度的影响规律 |
| 2.6 曲面PDC齿与平面齿破岩对比分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 屋脊形PDC齿破岩研究 |
| 3.1 屋脊齿破岩影响因素分析 |
| 3.2 脊角与圆角的影响规律 |
| 3.3 前倾角与吃入深度的影响规律 |
| 3.3.1 前倾角的影响规律 |
| 3.3.2 吃入深度的影响规律 |
| 3.4 齿旋角对破岩的影响 |
| 3.5 屋脊齿与平面齿破岩对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 新型非平面PDC齿的设计与仿真分析 |
| 4.1 新型非平面PDC齿的设计 |
| 4.1.1 齿型设计与特征线方程 |
| 4.1.2 鞍形齿破岩影响因素分析 |
| 4.2 脊角与斜率的影响规律 |
| 4.3 实际前倾角的影响规律 |
| 4.4 圆角与吃入深度的影响规律 |
| 4.5 旋角对鞍形齿的影响 |
| 4.6 鞍形齿破岩过程分析 |
| 4.7 鞍形齿与其他切削齿对比分析 |
| 4.7.1 与平面齿对比 |
| 4.7.2 与曲面齿对比 |
| 4.7.3 与屋脊齿对比 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 单齿切削试验研究 |
| 5.1 单齿切削试验方法与内容 |
| 5.1.1 试验方法 |
| 5.1.2 试验内容 |
| 5.2 试验设备与试验用品制备 |
| 5.3 试验数据处理与结果分析 |
| 5.3.1 试验与仿真结果分析 |
| 5.3.2 不同齿型试验对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 存在的不足及今后的工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表论文及科研成果 |
| 附录 |
（8）PcBN基体孕镶金刚石复合材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 立方氮化硼材料简介 |
| 1.2 研究的主要内容 |
| 1.3 技术路线 |
| 1.4 理论意义及应用价值 |
| 第二章 金刚石复合材料原料选取及工艺设计 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 高温高压合成方法及组装 |
| 第三章 PcBN-dia复合材料制备试验 |
| 3.1 高温高压烧结技术 |
| 3.2 高压设备简介 |
| 3.3 高温高压腔体介质材料 |
| 3.4 高温高压烧结试验压力条件的确定 |
| 3.5 高温高压烧结试验温度条件的确定 |
| 3.6 高温高压烧结试验工艺曲线的确定 |
| 3.7 粘结剂对复合材料的影响与作用 |
| 3.8 试样的后处理 |
| 第四章 PcBN-dia复合材料物理力学性能测试 |
| 4.1 显微硬度的测试 |
| 4.2 抗冲击性能试验 |
| 4.3 相对密度测量 |
| 4.4 耐磨性测试 |
| 4.5 耐热性测试 |
| 第五章 PcBN-dia复合材料微观表征 |
| 5.1 PcBN-dia复合材料X射线衍射分析 |
| 5.2 PcBN-dia复合材料拉曼光谱分析 |
| 5.3 PcBN-dia复合材料光学显微分析 |
| 5.4 PcBN-dia复合材料电镜表征 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（9）地层对钻头磨损机理及岩石研磨性评价研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 岩石研磨性研究现状 |
| 1.2.2 钻头磨损研究现状 |
| 1.2.3 钻头适应性评价研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.4 论文技术路线 |
| 第2章 地层-钻头两体摩擦副表面形貌参数及钻头磨损机理 |
| 2.1 表面形貌的构成 |
| 2.2 岩石表面形貌的表征参数 |
| 2.2.1 轮廓算术平均偏差 |
| 2.2.2 统计分布参数 |
| 2.2.3 分布形状参数 |
| 2.2.4 自相关函数 |
| 2.2.5 粗糙表面的分形表征 |
| 2.3 钻头的磨损形貌与磨损机理 |
| 2.3.1 磨损过程与分类 |
| 2.3.2 PDC钻头磨损机理 |
| 2.3.3 牙轮钻头磨损机理 |
| 2.3.4 钻头保径的磨损机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 地层-钻头两体摩擦副表面接触力分析 |
| 3.1 岩石破碎条件下的地层-钻头接触力 |
| 3.1.1 岩石的破碎条件 |
| 3.1.2 PDC复合片受力分析 |
| 3.1.3 牙轮钻头牙齿受力分析 |
| 3.1.4 钻头保径受力分析 |
| 3.2 地层-钻头摩擦力 |
| 3.2.1 地层-钻头的真实接触面积 |
| 3.2.2 PDC钻头破碎岩石的滑动摩擦 |
| 3.2.3 牙轮钻头破碎岩石的滚动摩擦 |
| 3.3 地层-钻头表面温度 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 钻井液循环作用下的钻头磨损 |
| 4.1 钻井液润滑、冷却作用实验研究 |
| 4.2 钻井液润滑作用机理 |
| 4.2.1 润滑状态 |
| 4.2.2 钻井液的黏度 |
| 4.2.3 钻井液润滑特性 |
| 4.3 钻井液冷却作用机理 |
| 4.4 井底环境下的钻头磨损方程 |
| 4.4.1 磨粒磨损机理 |
| 4.4.2 黏着磨损机理 |
| 4.4.3 疲劳磨损机理 |
| 4.4.4 钻头磨损方程 |
| 4.5 钻头磨损的数值分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 岩石研磨性评价指标及分级方法 |
| 5.1 岩石基础参数测试 |
| 5.1.1 岩石可钻性测试 |
| 5.1.2 岩石力学参数测试 |
| 5.1.3 岩石矿物组分分析 |
| 5.1.4 岩石表面形貌分析 |
| 5.2 室内微钻头磨损测试 |
| 5.3 钻头磨损影响因素分析 |
| 5.4 岩石研磨性评价指标及分级标准 |
| 5.4.1 岩石研磨性评价 |
| 5.4.2 岩石研磨性分级 |
| 5.5 应用实例 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（10）碳纳米管强韧化孕镶金刚石钻头铁基胎体材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 铁基胎体孕镶金刚石钻头的应用与研究现状 |
| 1.1.1 胎体的作用 |
| 1.1.2 预合金粉末特点 |
| 1.1.3 铁基胎体添加金属元素作用 |
| 1.1.4 铁基胎体的研究现状 |
| 1.2 碳纳米管强化金属基复合材料的进展 |
| 1.2.1 碳纳米管的特点 |
| 1.2.2 碳纳米管强化机理 |
| 1.2.3 碳纳米管强化金属基复合材料 |
| 1.2.4 碳纳米管的弥散 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 胎体材料 |
| 2.1.2 碳纳米管 |
| 2.2 胎体试样与模具 |
| 2.3 碳纳米管的分散 |
| 2.4 烧结工艺 |
| 2.4.1 烧结方法 |
| 2.4.2 烧结温度 |
| 2.4.3 保温时间 |
| 2.4.4 烧结压力 |
| 2.5 胎体试样制备 |
| 2.6 材料性能测试与组织表征 |
| 2.6.1 密度 |
| 2.6.2 硬度 |
| 2.6.3 抗弯强度 |
| 2.6.4 孔隙率 |
| 2.6.5 磨耗比试验 |
| 2.6.6 X射线衍射 |
| 2.6.7 试验材料组织表征 |
| 第3章 碳纳米管对铁基胎体的强韧化 |
| 3.1 基体粉末混粉方式的优化 |
| 3.2 碳纳米管分散方法的比较 |
| 3.2.1 手动搅拌方法 |
| 3.2.2 机械球磨方法 |
| 3.2.3 活性剂分散方法 |
| 3.3 碳纳米管浓度的优化 |
| 3.4 磨耗比试验 |
| 3.5 碳纳米管对胎体晶粒度的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 孕镶金刚石钻头微钻试验 |
| 4.1 金刚石微钻头的设计 |
| 4.1.1 金刚石 |
| 4.1.2 微钻头的结构 |
| 4.1.3 模具设计 |
| 4.2 微钻头制备 |
| 4.2.1 微钻头加工流程 |
| 4.2.2 烧结工艺 |
| 4.2.3 微钻头的加工 |
| 4.3 室内钻进试验 |
| 4.4 试验结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 碳纳米管-铁基复合材料的激光重熔 |
| 5.1 试样制备及测试 |
| 5.2 试验结果 |
| 5.3 试验结果讨论 |
| 5.3.1 碳纳米管的行为对显微组织和硬度的影响 |
| 5.3.2 碳纳米管的粗化和分解 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 第7章 研究工作展望 |
| 7.1 论文创新点 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 作者简介 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、人造聚晶金刚石钻凿特性的试验研究（论文参考文献）
- [1]聚晶金刚石的研究进展与展望[J]. 邹芹,向刚强,王瑶,李艳国,尹育航,李静. 金刚石与磨料磨具工程, 2021(03)
- [2]基于深海运载器的小型取芯钻头设计及钻进工艺参数研究[D]. 郑森. 青岛科技大学, 2021(01)
- [3]玛湖地区砾岩地层PDC钻头优化设计[D]. 辛庆庆. 中国石油大学(北京), 2020
- [4]小直径不锈钢管表面金刚石微颗粒埋砂电镀刀具基础研究[D]. 杨航城. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [5]淮南矿区井下穿层孔硬岩钻进效率研究[D]. 曹小军. 西安科技大学, 2019(01)
- [6]界面微纳碳材料对聚晶金刚石摩擦磨损性能影响[D]. 李海宇. 中国地质大学(北京), 2019
- [7]新型非平面PDC切削齿的研究与设计[D]. 林兆虎. 西南石油大学, 2019(06)
- [8]PcBN基体孕镶金刚石复合材料的制备与性能研究[D]. 曹鑫. 吉林大学, 2019(11)
- [9]地层对钻头磨损机理及岩石研磨性评价研究[D]. 王昶皓. 东北石油大学, 2018(01)
- [10]碳纳米管强韧化孕镶金刚石钻头铁基胎体材料的研究[D]. 董召悦. 吉林大学, 2018(01)