电镀金刚石钻头是利用电镀原理，使沉积金属(合金)将金刚石颗粒包镶在钻头钢体上形成牢固耐磨的工作层(胎体)而制成的钻头 。

钻头电镀的目的就是通过使钻头胎体金属晶粒细化、组织致密以及使胎体金属中渗入异类金属原子造成各种形式的晶格畸变等合金化的途径来强化胎体金属，这些都会使镀层或胎体金属晶粒位错移动阻力增大， 导致金属材料变形抗力的提高，亦即强度提高 。

钻头胎体是在电镀槽里被一层一层镀覆在钻头体上，电镀覆盖电解金属的同时，撒布金刚石颗，金刚石就被包裹在电镀金属层里。长时间的反复补砂和镀覆就形成了钻头的工作层。电镀时钻头钢体也采用塑料模具定型，使镀层沿钻头轴线方向增长，并保证胎体的内外径尺寸等。电镀金刚石钻头所用的金刚石多是人造金刚石，钻头胎体的成分主要是镍，与普通孕镶金刚石钻头有相同的适用条件 。

人造金刚石在镀液中吸咐了大量的 Ni 2+ 、Co2+，通电后，Ni2+ 、 Co2+ 在阴极上还原 成 Ni、 Co原子，这些 原子 一部分在金刚石表面结晶，以金属键与金刚石颗粒中的触媒元素结合，另一 部分与胎体金属共沉积，形 成较强的金属键，同时由于金刚石表面的吸咐Ni 2+ 、 Co 2+ 存在 ，导致了阴极结构发生变化:Fe- Ni( Co)电极 → Fe- Ni ( Co) - Co电 极→ Fe- Ni( Co) - C- Ni( Co)电极，金刚石参与了电极反应。因此在电镀过程中，人造 金刚石在化学和电化学中被结合，在阴极镀层上形成工作层，金刚石与沉积金属间有明显的键价结合，金刚石与沉 积金属结合更为牢固 。

(1)前期处理对钻头质量的影响

电镀金刚石钻头的质量与生产中的各个环节息息相关 , 而前处理是制备电镀钻头的一个十分关键的环节 。 其主要的目的是除去钻头钢体上的油污和铁锈 , 其处理的好坏直接关系到镀液的稳定性 、钻头是否掉块和钻头胎体的耐磨性等 。

(2)工艺参数的影响

制造过程中的工艺参数主要有镀液成分、镀液温度、pH 值和电流密度等均会对钻头质量造成影响 。

(1)在低温下(低 于40℃ )进行整个钻头制作过程，对金刚石无热损伤作用，保持金刚石的原始强度，有利于充分发挥人造金刚石特性;

(2)通过调节镀液成分和控制制造工艺，改变沉积金属层 (胎 体)组分，调整钻头的工作性能，有利于提高钻头的适应性和综合性能 。

内 容 简 介

本书是作者近20年来在电镀金刚石钻头制造方面的理论研究和生产实践

的总结。主要内容有:电镀金刚石钻头原理，镍钴和镍锰胎体金刚石钻头，坚

硬、致密、"打滑"地层用电镀金刚石钻头，绳索取心电镀金刚石钻头，复合

片电镀金刚石钻头及电镀PDC石油钻头的研制过程及其使用方法，钻进性能，

质量测试方法及在国内外推广实验情况。本书题材新颖，图文并茂，实用易

懂。书中列举的第一手实验数据和大量的实物照片对钻探科技工作者及有关

专业师生无疑具有较高的参考价值。