地质勘探工作逐步转向深部以及超深部，对钻探技术、装备及工艺提出了更高的要求。孕镶金刚石钻头作为重要的碎岩工具之一，其性能对钻进的效率、质量及成本有着直接的影响。特别是深部钻探消耗较多的起下钻等非正常作业时间，其提钻时间间隔越长越好。因此，研制效率高、寿命长的金刚石钻头对地质勘探工作具有重要意义[1-2]。

现有的强化孕镶金刚石钻头方法包括在胎体中引入CVD金刚石条、在钻头设计中引入仿生耦合理论和使用钎焊法制备钻头等[3-5]。而随着纳米技术的迅速发展，纳米材料表现出的量子尺寸效应、表面效应及宏观量子隧道效应等激发了研究人员的兴趣[6]。利用纳米颗粒弥散强化金属或合金材料成为重要研究方向：纳米颗粒可均匀弥散在金属或合金基体中作为第二相颗粒，限制材料变形过程中位错运动及晶界滑移，从而提高材料的性能[7]。

纳米Al2O3、纳米WC、纳米TiB2及纳米金刚石等弥散强化的铜基复合材料综合性能优异，既具有优良的导电性，又具有高的强度和优越的高温性能[8]。其中，纳米WC硬度高、弹性模量大、比表面积大、热稳定性及化学稳定性好，被广泛用于制备硬质合金和耐磨涂层[9]。将纳米WC引入到复合材料中可以起到良好的弥散强化作用，如ZAITSEV等[10-11]将纳米WC颗粒添加到Cu-Co-Fe-WC和Cu-Co-Fe-Sn基金刚石复合材料中，可以提高硬度、抗弯强度和耐磨性；弥散强化后的金刚石锯片的使用寿命更长。

右美托咪定联合舒芬太尼静脉自控镇痛用于食管癌患者术后镇痛的效果及对机体免疫功能的影响 …… 高彦东等（24）：3427

孕镶金刚石钻头胎体传统配方中含有一定比例的微米级WC，引入纳米WC颗粒并未添加新的元素，其能与胎体中其他颗粒牢固结合且不发生有害反应，同时纳米WC能在一定程度上减缓烧结过程中金刚石表面的石墨化程度[12]，所以纳米WC是弥散强化孕镶金刚石钻头的理想材料。

按连接光缆加强材料类型划分，预制光缆可分为金属结构和非金属结构预制光缆。金属结构预制光缆采用涂塑铝带或涂塑钢带作为加强部件，但由于涂塑铝带或涂塑钢带较硬，现场施工困难。非金属结构预制光缆增强构件采用玻璃纤维纱，现场施工方便。但由于非金属结构光缆自身没有金属铠装保护，光缆防护能力大幅降低。为便于现场光缆敷设，建议选取非金属结构光缆，并采用全封闭式光缆专用槽盒，以达到增强光缆防护目的。

我们将纳米WC引入到孕镶金刚石钻头的传统胎体配方中，研制了一种强化型孕镶金刚石钻头。

学习动力是由兴趣、需要、抱负、价值观、自信心、学习态度等组成的混合体，它与人的个性息息相关，并能决定一个人学习与生活的成功和失败，是能促进人取得进步的助推器，学习动力是学生努力学习的内在影响因素。

1 钻头设计及制备

1.1 钻头胎体设计

钻头胎体配方决定钻头胎体的性能。胎体配方设计主要包括胎体中各组分含量、纳米WC的添加量以及金刚石颗粒尺寸和浓度。

LV Zhi, LIU Zhihuan, PAN Xiaoyi, et al. Development status and trends of deep prospecting diamond tools [J]. Superhard Material Engineering, 2013, 25(4): 39-44.

 

表1 传统胎体配方各组分粒度及含量

  

配方组分颗粒尺寸D/μm质量分数w663青铜0.050～0.06135%碳化钨(WC)0.061～0.07440%镍(Ni)0.061～0.0745%锰(Mn)0.050～0.0615%YG6—15%

 

表2 纳米WC物理参数

  

类别 取值平均粒径d/nm80纯度w(质量分数)>99.9%比表面积Sm/(m2/g)60松装密度ρV/(g/cm3)3.2密度ρ(g/cm3)15.5晶型六方颜色黑色

经称料、混料，热压烧结制备胎体条形试样，具体烧结参数如下：均匀升温，升温时间2 min，烧结温度980 ℃，压力15～18 MPa，保温、保压时间5 min。测定胎体试样的抗弯强度和磨耗比。结果显示：当纳米WC的添加量为2.5%时，试样整体性能最优；相对于对照试样其抗弯强度提高2%，磨耗比提高49%。

根据对胎体试样的性能测定结果，确定本次试验强化型金刚石钻头的胎体配方为97.5%(质量分数)传统胎体配方材料+2.5%(质量分数)纳米WC，对照金刚石钻头胎体全部采用传统胎体配方材料。使用晶型完整、强度高的人造金刚石单晶，颗粒尺寸0.355～0.400 mm，浓度为80%。

1.2 钻头结构设计

设计的强化型金刚石钻头外径为59.5 mm，内径为41.5 mm。胎体工作层高度5 mm，非工作层4 mm。采用矩形水口，水口宽度5 mm，水口数量6个。

1.3 钻头的制备工艺

[8] 田保红, 宋克兴, 刘平. 高性能弥散强化铜基复合材料及其制备技术 [M]. 北京: 科学出版社, 2011.

  

图1 钻头制备工艺流程图

钻头的烧结工艺参数为：烧结温度980 ℃，热压压力约15 MPa，保温时间10 min。制备出的成品钻头如图2所示。

  

图2 钻头实物图

2 钻头的钻进试验及结果分析

2.1 钻进试验

当传统的“民俗”概念越来越显示出其局限性时，许多中国民俗学家提出了新的替代性概念，诸如“日常生活”“生活世界”“身体民俗”等。这些概念都从不同方向为民俗学打开了新的视野与广阔的研究空间。而近三年来北师大民俗学在乡村研究方面的探索表明，也许回到“风俗”这一中国本土的古老概念，亦不失为民俗学学科转型的选择之一。

试验前，用旧钻头进行开孔，形成深约5 mm的环形槽。然后安装试验钻头进行钻进试验，并采集试验数据。钻进参数为：钻压7 kN，转速500 r/min，冲洗液量35～40 L/min，其中冲洗液为清水。钻取出的部分岩心如图4所示。

  

图3 XY-1 钻机

  

图4 钻取出的部分岩心

2.2 试验结果与分析

钻进试验数据如表3所示，钻头底唇面磨损情况如图5所示。由表3及图5可知：

(1)相对于传统金刚石钻头，强化型金刚石钻头的机械钻速提高了24.93%。说明引入2.5%(质量分数)的纳米WC起到了良好的弥散强化效果，改善了钻头钻进过程中的物理力学性能，进而提高了机械钻速。

[2] 吕智, 刘志环, 潘晓毅, 等. 深部找矿金刚石钻进工具发展现状和趋势 [J]. 超硬材料工程, 2013, 25(4): 39-44.

对制备的纳米WC强化型金刚石钻头进行室内回转钻进试验。试验所用主要设备为XY-1岩心钻机(如图3所示)及PMB-50泡沫泥浆泵。钻机上装有多个传感器，可将所收集的数据实时输入电脑并记录，包括：转速、钻压、泵量、机械钻速以及行程。钻进试验所用岩样为X级硬度的中粗粒花岗岩，具有强研磨性，可钻性等级VII级。

(3)以传统钻头为对照，观察钻头底唇面磨损后的情况，发现：强化型钻头磨损量小、环槽浅；传统钻头工作层边角掉块，强化型钻头未出现此现象。这说明纳米WC的引入取得了较好的实际使用效果。

(4)强化型金刚石钻头在钻进过程中更加平稳，可能与纳米WC的引入改善了钻头钻进过程中的物理力学性能有关。

 

表3 钻进试验数据表

  

钻头类别总进尺l/mm总时长t/min平均钻速v/(mm/s)传统钻头931.1946.100.337强化型钻头963.9338.120.421 钻头类别工作层磨损d/mm单位进尺工作层消耗d0/(mm/m)预估寿命L/m传统钻头0.100.10746.73强化型钻头0.080.08360.24

  

(a)传统钻头(b)强化型钻头(c)传统钻头(d)强化型钻头(e)传统钻头(f)强化型钻头图5 钻头底唇面磨损对比

3 结论

将2.5%(质量分数)纳米WC添加到孕镶金刚石钻头胎体传统配方中，研制了一种强化型金刚石钻头，并以其进行室内钻进试验。以传统金刚石钻头为对照，得出如下结论：

[1] 张光亚, 马锋, 梁英波, 等. 全球深层油气勘探领域及理论技术进展 [J]. 石油学报, 2015, 36(9): 1156-1166.

(2)弥散强化金刚石钻头的效果最好时，纳米WC的添加量为2.5%(质量分数)。在此条件下，制备的强化型金刚石钻头较传统金刚石钻头，其机械钻速提高了24.93%，使用寿命提高了28.91%，同时钻进过程更平稳。

参考文献：

(1)将纳米WC引入到孕镶金刚石钻头胎体中，可起到良好的弥散强化作用，提高钻头性能。室内钻进试验表明：提高效果明显，此强化型钻头可应用于实际生产中。

ZHANG Guangya, MA Feng, LIANG Yingbo, et al. Domain and theory-technology progress of global deep oil & gas exploration [J]. Acta Petrolei Sinica, 2015, 36(9): 1156-1166.

(2)相对于传统金刚石钻头，强化型金刚石钻头的单位进尺工作层消耗降低22.42%，预估使用寿命提高28.91%。引入纳米WC有效地提高了钻头寿命、降低了钻进成本。

根据试验岩石的研磨性和可钻性分析，本研究所设计钻头在传统胎体配方(如表1)基础上进行改进。在金刚石浓度为80%时，分别在表1所示配方中添加0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%(质量分数，下同)的纳米WC颗粒，其物理参数如表2所示。

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叶晓晓有气无力地回到宿舍里，刚躺下，爸爸的电话就来了，叶之容在电话那头焦虑地说：“快回来快回来！快叫辆车回来！从小带你的夏太走了！”

[5] 徐良, 刘一波, 杨合丹. 钎焊金刚石钻头制备及钻进性能研究 [J]. 金刚石与磨料磨具工程, 2013, 33(6): 41-43.

XU Liang, LIU Yibo, YANG Hedan. Preparation and drilling properties research of brazed diamond bits [J]. Diamond & Abrasives Engineering, 2013, 33(6): 41-43.

紫苏包括紫苏一种和两个变种，变种皱叶紫苏又名鸡冠紫苏、回回苏；另一变种尖叶紫苏，又名野生紫苏。紫苏为一年生草本植物，具有特异芳香，茎直立断面四棱，株高50～200厘米，多分枝，密生细柔毛，绿色或紫色。叶对生，卵形或阔卵形，边缘具锯齿，顶端锐尖，叶两面全绿或全紫，或叶面绿色，叶背紫色。

2.1患者采取不同治疗方法后,予以常规治疗模式的常规组患者治疗有效率为72%,而予以手术治疗的观察组患者治疗有效率为92%,两组比较差异明显具有统计学意义(P<0.05),详情见表1。

[6] 刘宝昌, 张祖培, 孙友宏. 纳米材料及其在碎岩工具材料中的应用前景 [J]. 探矿工程(岩土钻掘工程), 2003(z1): 272-275.

社会治理系统的构建，旨在更大范围内发挥社会治理多元合作共治的实际效能；社会治理系统的运行，旨在通过共建社会治理系统的良性互动实现多元主体的共治。从社会治理系统的构建到运行，需要建立一套符合国情民意的价值理念，引领多元社会治理主体的共建；建立一套切实可行的运行规划，保障多元社会治理主体的共治。

LIU Baochang, ZHANG Zupei, SUN Youhong. The application prospect of nano-structured materials in rock-fracturing tool materials [J]. Exploration Engineering (Rock & Soli Drilling and Tunneling), 2003(z1): 272-275.

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近期，由鲁西集团参与、北京市农林科学院主办、北京市裕农公司承办的“沽源优质蔬菜专家工作站”启动暨规模化叶菜绿色生产学术研讨会”在京召开。鲁西集团与北京裕农公司、河北北方学院、北京市农林科学院等二十余位专家、行业管理者出席了会议。

设计的强化型金刚石钻头由中频感应热压法制备，其制备工艺流程与传统孕镶金刚石钻头相似，如图1所示。

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XIE Haigen. Preparation of nanometer WC powders and research on its performance [D]. Changsha: Central South University, 2007.

研究生第一年，金钻明就以第一作者身份发表了文章，这对于研究生新生来说是少见的。他的研究是基于“逆法拉第效应（一个高强度的脉冲激光可以产生瞬态有效磁场）”首次在磁光晶体中实现全光磁开关。这个工作在刊出的同时，就被Nature Photonics杂志选为亮点文章加以评述，认为这项“超快磁开关”技术有助于将来实现超高速数据存储和信息处理。金钻明说，看到自己的文章作为亮点被引述报道时还是挺激动的，他没想到自己的研究工作能得到本领域影响因子这么高的杂志的肯定和认可。这对于一个研究生来说无疑是巨大的激励，增强了他的研究自信。

[10]ZAITSEV A A, SIDORENKO D A, LEVASHOV E A, et al. Diamond tools in metal bonds dispersion-strengthened with nanosized particles for cutting highly reinforced concrete [J]. Journal of Superhard Materials, 2010, 32(6): 423-431.

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分别取3组肝微粒体代谢样品进样，得GC/MS谱图，分别列于图1。对鱼腥草注射液及新鱼腥草素钠注射剂肝微粒代谢产物进行分析得：鱼腥草注射液的肝微粒样品中共测出126种产物，而新鱼腥草素钠注射剂样品中共测出99种产物，空白样品测出121种产物，扣除与空白相同的产物，得鱼腥草注射液肝微粒代谢产物为20个，新鱼腥草素钠注射剂肝微粒代谢产物为24个。其化学名和结构见表1、2。