金剛石復合片(polycrystalline diamondcompact PDC)作為一種新型復合材料，其發(fā)展歷史僅有十幾年，但其應(yīng)用范圍已發(fā)展到各行各業(yè)，廣泛地應(yīng)用于地質(zhì)鉆探、非鐵金屬及合金、硬質(zhì)合金、石墨、塑料、橡膠、陶瓷和木材等材料的切削加工等領(lǐng)域。它的表層為金剛石粒度不同的粉末燒結(jié)而成的多晶金剛石，具有極高的硬度、耐磨性和較長的工作壽命;底層一般為鎢鈷類硬質(zhì)合金，它具有較好的韌性，為表層聚晶金剛石提供良好的支撐，且容易通過釬焊焊接到各種工具上。目前國內(nèi)外一般都采用超高壓高溫燒結(jié)的方法制造聚晶金剛石-硬質(zhì)合金復合片。由于它的使用范圍擴大，對其性能的要求提高，因而相應(yīng)的性能檢測方法也經(jīng)過了一個快速的發(fā)展過程，在檢測的準確性和有效性方面都趨于成熟。　　

        金剛石復合片之所以應(yīng)用如此廣泛，主要是因為其具有其他材料無與倫比的優(yōu)越的性能。　　

        (1)高的硬度和耐磨性(磨耗比)。復合片的硬度高達10 000 HV左右，是目前世界上人造物質(zhì)中最硬的材料，比硬質(zhì)合金及工程陶瓷的硬度高得多。由于硬度極高，并且各向同性，因而具有極佳的耐磨性。一般通過磨耗比來反映復合片的耐磨性，在20世紀80~90年代中期，復合片磨耗比為4~6萬(國外為8~12萬); 20世紀90年代中期至現(xiàn)在，復合片的磨耗比為8~30萬(國外10~50萬)。　　

        (2)熱穩(wěn)定性。復合片的熱穩(wěn)定性確定了其使用范圍，復合片的熱穩(wěn)定性[2]即為耐熱性，與其強度和磨耗比一樣，是衡量PDC質(zhì)量的重要性能指標之一。耐熱穩(wěn)定性是指在大氣環(huán)境(有氧氣存在)下加熱到一定的溫度，冷卻以后聚晶層化學性能的穩(wěn)定性(金剛石墨化的程度)、宏觀力學性能的變化和對復合層界面結(jié)合牢固程度的影響。熱穩(wěn)定性的變化在750℃燒結(jié)以后，國內(nèi)部分廠家產(chǎn)品表現(xiàn)為磨耗比上升5% ~20%，抗沖擊韌性變化不大，部分廠家產(chǎn)品磨耗比下降，抗沖擊性能下降，這與各個單位所采用的配方和工藝不同有關(guān)，國外復合片的磨耗比和抗沖擊韌性燒結(jié)前后變化不大。　

       (3)抗沖擊韌性。PDC作為切削工具，被廣泛地應(yīng)用于油氣鉆井作業(yè)中。在鉆井過程中，由于軸向力和水平切削力的聯(lián)合作用、鉆具與孔壁的摩擦、鉆桿柱的彎曲、孔底不平及殘留巖粉、鉆機振動等因素的影響，使得鉆頭上的PDC受到極大的沖擊力。PDC抗沖擊性能反映了復合片的韌性和粘結(jié)強度，是一綜合性指標，也是決定其使用效果好壞的關(guān)鍵所在。在20世紀80~90年代中期，復合片的抗沖擊韌性為100~200 J(國外為200~300 J); 20世紀90年代中期至現(xiàn)在，抗沖擊韌性為200~400 J(國外大于400 J)。