井下工具主要受到恶劣的井下环境的影响,如各种研磨性的流体、大载荷、高速以及高温等。这些恶劣的环境能造成井下工具的各个部分,包括推力轴承,极易失效。本文主要讨论了聚晶金刚石用于井下工具的轴承材料的优点,通过对聚晶金刚石(PDC)轴承进行室内摩擦试验,研究了PDC轴承的摩擦和磨损性能,证明了PDC复合片的失效主要是由于热力损伤对金刚石晶体网格的破坏,建立了PDC轴承的最大操作极限,该极限可以用来预测复杂井下条件下的轴承应用的可行性。在大多数情况下,在最大操作极限内设计合适的载荷和速度,能让PDC轴承在井下作业中发挥极佳的功效。同时,当PDC材料磨损,其表面光洁度提高,使得他们从边界润滑转为混合润滑。这一过程也可能使这些PDC轴承在合适的磨合和工作条件下产生全油膜润滑。在这种润滑模式下,轴承发热相对较少,能使其更有效的工作,磨损更少,寿命更长。　　 对聚晶金刚石轴承进行了静力学和热力学的有限元模拟,进一步验证了室内摩擦试验所得结论,并且根据模拟所得的结果,提出有效减少其残余热应力的建议。最后,从现场作业资料出发,分析了PCD层与底部硬质合金层脱层的现象,对其进行有限元分析发现PCD与硬质合金的层间界面边缘处的剪应力为PDC脱层断裂的主要原因。并对其改进提出建议。