简介

优点

存在问题

解决设计——钻头的设计

国内背景

简介

干钻，是指不用冲洗介质的钻进工艺。干式钻进对于环境的影响很小，而且在某些特殊场合如没有冷却液供应的情况下（如干旱地区、地外星球等）也能够顺利工作。

优点

干式钻进由于具有诸多优点，也越来越引起人们的重视。干钻技术可用于地表及地外星球表面取样钻探、在建筑物上施工钻孔等。由于不需要钻孔冲洗介质，这种方法具有安全环保、节约成本等优点

存在问题

由于在干钻过程中，钻头与岩石/混凝土的摩擦会产生高温，易导致钻头中的金刚石发生石墨化，从而降低钻头的性能，影响钻头的寿命，最终在影响施工

解决设计——钻头的设计

近年来，德国多特蒙德大学材料工程研究所的W. Tillmann教授提出了一个新的主要用于干式钻进的金刚石复合材料的概念，即“热保护层概念”。即通过向胎体材料中添加ZrO2、Al2O3等具有隔热作用的材料颗粒，减缓钻头工作过程中其表面产生的摩擦热向内部的传递，从而实现保护内层金刚石的目的。这种特殊的金刚石复合材料设计能够在胎体材料内层保护金刚石，使其温度不至于过高，从而防止金刚石石墨化，直至钻头磨损至该层。这一新的金刚石复合材料概念为干式钻进提供了可能，将使得新一代金刚石钻头设计得以实现。具有低热传导率的材料可以作为一种热屏蔽从而提高工件的耐磨性和工作寿命。

国内背景

国内对干式钻进用钻头的研究主要集中在对薄壁金刚石钻头的研究。薄壁金刚石钻头具有钻孔尺寸精确、钻进速度快、工作噪音低、对材料周边无损坏以及不需后续工序等特点，广泛用于建筑工程、桥梁道路及水电工程等的各种石材和钢筋、混凝土的钻孔。但国内对于干式钻进用薄壁金刚石钻头的研究主要集中在对钻头结构的研究，即在干钻过程中如何排屑和冷却钻头，对于干钻用钻头胎体材料的研究很少。