Trước khi công nghệ sản xuất PDC hoàn thiện, hoặc một khoảng thời gian trước khi phát triển mũi khoan PDC, một số nhà sản xuất đã thay thế kim cương hạt lớn tự nhiên bằng kim cương tổng hợp đa tinh thể không chứa cacbua xi măng để sản xuất mũi khoan lắp bề mặt. Hình dạng của đa tinh thể có hình trụ, khối tam giác, đĩa và hình chữ nhật, hình khối và các đầu khác của hình nón, chẳng hạn như Geoset của GE, Fomset, Syndax3 của De Beers và TSP của Viện Tam Mặc Trịnh Châu, đặc điểm chung của chúng là có độ ổn định nhiệt cao, nghĩa là chúng có thể chịu được nhiệt độ cao từ 1000 độ ~ 1100 độ và có thể được thiêu kết trực tiếp vào đỉnh của thân mũi khoan bao gồm bột cacbua vonfram và kim loại không liên kết làm răng khoan, nghiền và cắt hình thành.
Trong những năm 1969~1975, Viện Tam Ma Trịnh Châu đã sản xuất ra một số tinh thể đa tinh JR20SN-2 có đường kính khác nhau, đầu tiên được sử dụng để chế tạo mũi khoan và mũi doa có chứa thuốc để bảo vệ đường kính, khoan vào các thành tạo dưới lớp 7 của mỏ, sau đó sử dụng tinh thể đa tinh 6×6mm để chế tạo mũi cào dầu và tiến hành thử nghiệm tại Mỏ dầu Shengli, lấy ví dụ về việc khoan vào cùng độ sâu giếng là 2400m, so với mũi cào cacbua xi măng, mỗi giếng có thể tiết kiệm 1,1~12,000 nhân dân tệ và tiết kiệm 78% So với mũi cào hình nón, mũi cào đa tinh tiết kiệm hơn 50% chi phí và thời gian khoan giảm 5~8 ngày. Ngoài ra, mũi khoan lõi địa chất và mũi doa làm bằng polycrystalline 1,8×5mm và polycrystal 2,5×5mm được sử dụng cho ngành luyện kim, mỏ than và mũi khoan thăm dò địa chất, và hiệu ứng tương tự như kim cương tự nhiên.
Vào đầu những năm 80 của thế kỷ 20, trước khi PDC do Trung Quốc tự phát triển không thành công, các tinh thể đa tinh thể 6×6mm đã được sử dụng trong một số lượng lớn các mũi khoan lõi để khoan dầu khí và các mũi khoan tổng hợp vỏ dưa hấu. Các tinh thể đa tinh thể khối tam giác cũng đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các thành tạo cứng vừa đến cứng (ví dụ, đá vôi, dolomit), lấy lõi hoặc mũi khoan toàn phần trong các thành tạo mài mòn nhẹ. Kể từ khi sản xuất PDC trong nước trên quy mô lớn vào những năm 90, kim cương tổng hợp đa tinh thể đã dần rút khỏi thị trường khoan và đã được thay thế hoàn toàn bằng PDC.
Hoạt động nghiên cứu và ứng dụng mũi khoan PDC phục vụ khoan dầu khí đã trải qua thời gian dài, khả năng chống va đập của PDC trong giai đoạn đầu không cao, còn hiện tượng phân tầng, kết hợp với những vấn đề trong thiết kế, chế tạo mũi khoan và rủi ro khi khoan dầu khí, các nhà sản xuất mũi khoan hình nón chiếm thị phần lớn trên thị trường khoan không mấy tích cực nên hoạt động nghiên cứu phát triển và ứng dụng mũi khoan PDC đã gặp phải nhiều khó khăn và sức cản lớn.
Trong giai đoạn 1973~1975, Hoa Kỳ đã sử dụng PDC 8,38×2,8mm (Compax) do GE sản xuất và lớp kim cương dày 0,5mm được hàn vào trụ răng cacbua xi măng rồi lắp vào mũi khoan thép để thử nghiệm. Tuy nhiên, xét đến đặc điểm cấu trúc và hiệu suất của PDC và thực tế là hầu hết các thành tạo dầu khí đều là thành tạo mềm, trung bình và cứng, các nhà sản xuất mũi khoan tập trung vào ứng dụng PDC trong thị trường khoan dầu với triển vọng thị trường đáng kể. Trung tâm nghiên cứu khoan tại Đại học Tulsa ở Hoa Kỳ đã tham gia vào quá trình thiết kế ban đầu của mũi khoan PDC phẳng và tiến hành thử nghiệm quan trọng đối với chính PDc. Trong thời gian này, GE đã tiến hành thử nghiệm bốn mũi khoan PDC ở Nam Texas, Colorado, Utah và Thượng Michigan, phát hiện ra một số vấn đề trong thiết kế và sản xuất răng PDC và mũi khoan.
Vào tháng 12 năm 1976, GE đã ra mắt Stratapax, một loạt các sản phẩm PTC dành cho mũi khoan, giúp cải thiện hiệu suất, giúp chúng chống va đập tốt hơn và thuận lợi hơn khi cố định vào thân mũi khoan. Đồng thời, Diamant B0art cũng đã tiến hành một số thử nghiệm mũi khoan PDC thành công tại Vịnh Ba Tư và đá muối Biển Bắc, và East.man Christensen tại Biển Bắc.
Sau cuộc thử nghiệm thăm dò sơ bộ nêu trên, từ cuối những năm 80 đến nay, nhà máy sản xuất PDC đã tiến hành một loạt các cải tiến và đổi mới đối với PDC, do đó hiệu suất của PDC đã được cải thiện rất nhiều và các công ty khoan lớn với sự bùng nổ của thị trường năng lượng, giá dầu thô tiếp tục đạt mức cao mới, họ và các công ty dầu mỏ đã cùng nhau tích cực phát triển một loạt các mũi khoan PDC mới, nâng cao hiệu quả sử dụng và mở rộng lĩnh vực sử dụng.
Từ những năm 90, theo quan điểm của thủy lực mũi khoan, hiện tượng túi bùn mũi khoan trong đá phiến đã được kiểm soát thành công bằng cách cải thiện bùn khoan, điều này đã tạo ra bước đột phá trong việc giải quyết các vấn đề tồn tại trong lớp xen kẽ đá phiến. Sự phát triển lớn nhất của mũi khoan PDC là công ty Amoco phát hiện ra rằng lý do quan trọng nhất khiến mũi khoan bị hỏng là do độ lệch quay (xoay tròn) của mũi khoan, sau đó phát triển công nghệ thiết kế chống lệch mũi khoan, mỗi nhà sản xuất mũi khoan từ quan điểm thiết kế mũi khoan về cấu trúc răng, cấu trúc cánh cắt, hình dạng mặt cắt mũi khoan, v.v., một loạt công nghệ thiết kế chống lệch, mức độ lệch quay được giảm đến mức tối thiểu. Ngoài ra, Eastman Christensen đã thương mại hóa các sản phẩm chống lắc của Amoco bằng cách sử dụng thiết bị làm việc ổn định mũi khoan cho phép PDC giảm tải lệch nghiêm trọng khiến nó bị vỡ trong khi khoan và chính thức ra mắt mũi chống lệch quay, có lợi hơn cho việc khoan trong các thành tạo đá nhiều lớp (lồng ghép không đồng nhất). Ngoài ra, hình dạng của đỉnh mũi khoan cũng đã thay đổi từ hình phẳng sang hình vỏ dưa hấu với 3~8 lưỡi hoặc thậm chí nhiều lưỡi hơn (hình xoắn ốc).
Một lý do khác cho sự cải tiến và đổi mới liên tục của mũi khoan PDC là sự phát triển và ứng dụng các hệ thống mô hình hóa dữ liệu máy tính (CAD/CAM) hiện đại và phức tạp hơn, kết hợp với xác nhận trong phòng thí nghiệm, để tăng khả năng ứng dụng thành công của mũi khoan. Tại Trung Quốc, sự phát triển của mũi khoan PDC do tác động của nội địa hóa PDC, so với Hoa Kỳ khoảng 15 năm sau, vào giữa thế kỷ 20, Nhà máy mũi khoan Jianghan, Viện nghiên cứu khoan Nhà máy tổng đài Dagang và Đại học Dầu khí Bắc Kinh cùng các đơn vị khác bắt đầu phát triển mũi khoan PDC, năm 1985, Công ty mũi khoan kim cương Sichuan Shi-Christensen và năm 1990, Công ty mũi khoan Tân Cương Emperor Ace được thành lập sau khi giới thiệu công nghệ mũi khoan PDC trưởng thành của nước ngoài và công nghệ mới tiếp theo, đồng thời sử dụng GE, Chất lượng PDC do DeBeers và USS sản xuất ổn định và đáng tin cậy, mũi khoan do họ sản xuất có hiệu suất khoan tuyệt vời, đã mở đường cho sự phát triển và ứng dụng mũi khoan PDC tại Trung Quốc và cho thấy triển vọng tươi sáng của mũi khoan PDC trên thị trường khoan dầu khí. Tuy nhiên, do chi phí và giá mũi khoan cao nên ứng dụng của nó chủ yếu được thúc đẩy trong hoạt động khoan dầu khí và khai thác dầu khí ngoài khơi ở Tân Cương.
Năm 1988, Viện Tam Ma Trịnh Châu đã độc lập phát triển một loại PDC giá thành rất thấp đưa ra thị trường, đẩy nhanh tốc độ nội địa hóa các mũi khoan PDC của Trung Quốc và lần lượt xuất hiện Nhà máy mũi khoan Jianghan, Nhà máy tổng đài dầu khí Dagang, Viện khoan mỏ dầu Shengli, Nhà máy mũi khoan của Cục dầu khí Daqing và một số nhà máy sản xuất mũi khoan PDC, các mũi khoan PDC nội địa hóa hoàn toàn tại Mỏ dầu Đại Khánh, Mỏ dầu Trung Nguyên, Mỏ dầu Dagang, Mỏ dầu Shengli, Mỏ dầu Liaohe, Mỏ dầu Cát Lâm và các khu vực khác đã được thúc đẩy và phổ biến.
Do đầu những năm 90 của thế kỷ 20, hiệu suất của PDC trong nước không đạt yêu cầu và trình độ thiết kế và sản xuất của một số nhà sản xuất mũi khoan tương đối thấp, hiệu quả khoan không lý tưởng, cho đến khi Công ty TNHH Vật liệu siêu cứng tổng hợp Trịnh Châu Xinya được đưa vào sản xuất, và nghiên cứu và đổi mới không ngừng được thực hiện trong công nghệ sản xuất PDC, các thông số kỹ thuật của sản phẩm phù hợp với các sản phẩm nước ngoài và chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm được cải thiện, để đáp ứng cơ bản các yêu cầu kỹ thuật của khách hàng mũi khoan trong và ngoài nước để khoan các thành tạo mềm và cứng, và công ty chủ yếu cam kết phát triển các mũi khoan phù hợp với các thành tạo cứngPDC cho mũi khoan trong các thành tạo khó tấn công như lớp xen kẽ và giếng sâu. Ngoài ra, về mặt sản xuất mũi khoan, ngoài công ty mũi khoan kim cương Sichuan Shiyi Christensen, công ty công cụ mũi khoan Xinjiang Emperor Ace và một số công ty sản xuất mũi khoan chất lượng cao đã xuất hiện: chẳng hạn như công ty mũi khoan kim cương Chengdu Baiste, công ty công cụ Wuhan Yistar, công ty mũi khoan kim cương Chengdu Dipu và công ty mũi khoan kim cương đá Sichuan Sichuan. Người ta tin rằng trong tương lai gần, hiệu quả sử dụng và lĩnh vực ứng dụng của mũi khoan PDC trong nước sẽ tiến triển nhanh chóng với việc cải thiện chất lượng PDC và cải thiện trình độ thiết kế và sản xuất mũi khoan.
