用金刚石及其制品作为碎岩材料制成的钻头。金刚石钻头适用范围很广,可钻进岩石可钻性为1~12级的各类地层,且钻进效率高、钻孔质量好,但钻头制造工艺复杂、成本较高、操作技术要求高。金刚石钻头由金刚石、胎体和钻头体三部分组成。金刚石是钻头的刃部,天然金刚石由于价格昂贵很少采用,一般多采用人造金刚石。胎体是钻头底部包镶金刚石的一圈合金,其主要功用是牢固地包镶金刚石颗粒并与钻头钢体焊接在一起。胎体一般用碳化钨粉末作为骨架材料,用铜镍等金属作为粘结材料,以粉末冶金方式制造,改变胎体的成分可以改变胎体的性能,以适应钻进各种岩层的需要。胎体部分开有水口和水槽,供冲洗液流通。钻头体是指钻头钢体部分,采用中碳钢管材制造,上部车有螺纹与扩孔器下端相应螺纹连接,下端加工成楔形、阶梯形、螺纹形或方形,以加强与胎体的粘结强度,便于胎体压实,传递更大扭矩。钻头体分单管钻头钢体和双管钻头钢体两种。
金刚石钻头的结构要素包括金刚石品级、金刚石浓度、金刚石粒度、金刚石出刃、金刚石的分布和排列、胎体性能和成分、水路数目和形状、底唇形式等。钻头的设计工作就是确定合理的结构要素,使钻头获得良好的经济技术效果。天然或人造金刚石钻头可用冷压浸渍法、热压法、无压浸渍法和电镀法等方法加工。金刚石钻头按金刚石包镶形式,分为表镶、孕镶和复合片钻头;按钻头用途,分为取心、不取心、绳索取心和专用钻头等。