超硬材料行业未来发展形势预测

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内容提要：我国在上世纪８０年代末也开始试制复合片钻头，应用较好，逐步代替了国外进口钻头。但复合齿、复合技术难一些，正在起步试制阶段。

１　超硬材料与硬质合金工具（刀具、钎具、钻具）等相结合。

２０世纪８０年代初，美国ＧＥ公司和梅加公司就想到把人造金刚石用在硬质合金工具上。将金刚石复合片做钻头用于开采油汽田，煤田，梅加公司用金刚石复合齿用于牙轮钻头、潜孔钻头和钎头在相同硬度的岩层、同等条件下做试验，结果金刚石复合钻头比普通的硬质合金钻头使用寿命提高２０多倍，钻速快、钻进成本低。由于技术不断地进步，最近报道使用寿命提高７００倍。我国在上世纪８０年代末也开始试制复合片钻头，应用较好，逐步代替了国外进口钻头。但复合齿、复合技术难一些，正在起步试制阶段。

复合技术就是把高硬度，高耐磨性的人造金刚石与抗冲击性好的硬质合金有机地结合起来。这是一种技术创新和技术革命，是未来工具的发展方向。随着科学技术的发展和社会的进步，航空业、汽车工业、高铁、地铁、隧道开通，军工业的需求和发展，对刀具、钻具、钎具的要求更高了，如对难加工的材料Ｓｉ－Ａｅ－Ｍｇ合金材料，用硬质合金工具去加工就难以胜任，必须用超硬刀具、超硬钻具（ＰＣＤ和ＰｃＢＮ及ＰＤＣ），它的耐用度是硬质合金的几十倍，由于超硬刀具（ＰＤＣ），“以车代磨”、“硬态加工、干式切削”等先进工艺技术的应用，避免了生产过程中的灰尘，磨削液对环境的污染，实现了清洁化生产。因此，超硬刀具是一种高速、高效、高稳定性及低碳环保的切削工具，是２１世纪理想的绿色切削刀具，是未来机械加工的主流。

我国是新崛起的现代制造业大国，近年来国家非常重视超硬刀具高速切削技术的研究开发，国家“８６３”计划和科技重点项目都列入超硬刀具的开发应用。我国已引进国外的数控机床和精密机床上千台，它们加工时的轴转速都很高，国产刀具只有６０００ｒ／ｍｉｎ以下，转速大于１５００ｒ／ｍｉｎ就必须用进口的刀具。国产刀具均匀性、稳定性差，而且原材料复合片的直径小，国内企业的复合片（ＰＤＣ）直径只有Φ１３～Φ１９～Φ２５，去年以来河南四方达超硬材料股份公司生产的复合片直径达５１ｍｍ，全国最大。大直径复合片是我国今后发展的方向。

２　超硬材料磨具逐步取代普通磨料磨具。

由于普通磨料碳化硅（ＳｉＣ）等属于高污染，高能耗的产品，也是国家政策限制性的产品，而且普通磨料产能过剩，工艺落后，不适合现代工业的发展。温家宝总理曾在视察长沙时指示：“要压缩产能过剩行业，压缩高污染，高能耗产业，要控制建设规模大，有保有压……”随着现代工业化的发展，加工领域对磨料磨具的要求高了，必须寻找其它的出路。当金刚石价格昂贵的时候，没有人能想到把金刚石应用于磨地板砖，现在当金刚石价格回落到合理水平，对环境又要求严格控制污染的时候。继续使用普通磨料（碳化硅，刚玉）磨地板砖，生产过程中所产生的粉尘，泥浆对环境污染太大。所以近年来有实力的企业试用金刚石代替碳化硅，立方氮化硼代替刚玉做成磨头、磨块来磨地板砖，金刚石用量因此大幅上升，去年一段时间导致一型料、破碎料供不应求，价格猛涨。现由于国际经济形势的影响等，金刚石价格回落了。另外，金刚石，ｃＢＮ代替普通磨料还需要不断完善使用工艺技术及其它设备配套等，这就需要一个磨合过程也是一个结构调整的过程。但应该看到超硬材料磨具逐步取代普通磨料磨具，这是必然的发展趋势。因为超硬材料磨具在磨削难加工材料（硬质合金，宝石，陶瓷，钛，锆合金等）方面，显示出了特有的优势：（１）磨削效率高，磨削时产生热量少，减少或避免工件表面的烧伤和开裂。（２）超硬材料磨具耐磨性高，磨削精度高、质量好。（３）磨具磨耗小、寿命长、工作效率高、环保好，能改善工人劳动环境和劳动强度。

（更多详细信息请参考188bet金宝搏网站 《2012-2016年中国超硬材料市场专项调研与行业前景预测报告》）