2013年中国超硬材料制品行业技术水平及技术特点.doc

2013年中国超硬材料制品行业技术水平及技术特点智研数据研究中心网讯： 内容提要：超硬材料制品不仅已被广泛应用于建筑材料、建筑施工等国民经济基础产业，而且越来越广泛地应用于汽车、电子、机械制造、航空航天等国家支柱产业的精密加工。 随着现代科学技术的不断发展和工具应用领域的拓宽，国际超硬材料制品行业发展迅速，新材料、新技术、新工艺不断应用于新型的高技术超硬材料制品。 （1）新型超细预合金粉末技术、金刚石均匀排布技术推动金属结合剂金刚石工具质量迅速提高。 内容选自智研数据研究中心发布的2012-2016年中国超硬材料市场专项调研与行业前景预测报告 金属结合剂金刚石工具生产技术的发展可分为三个阶段： 第一阶段：采用单质元素粉末作胎体加金刚石、机械搅拌混料的工艺制作金属结合剂金刚石工具。这种工艺容易产生成份偏析，烧结温度高，造成金刚石石墨化，降低金刚石强度，元素粉末间没有充分合金化，对金刚石的包镶效果差，很难生产出高档产品。 第二阶段：采用预合金粉作胎体加金刚石、机械搅拌混料的工艺制作金属结合剂金刚石工具。这种工艺由于胎体材料得到充分合金化，烧结温度低，不会降低金刚石强度，避免了成份偏析，对金刚石产生良好的包镶效果，使金刚石功能得到很好的发挥。生产的工具具有效率高、衰减慢的特点，可以生产出优质的金属结合剂金刚石工具。 第三阶段：采用超细预合金粉作胎体，金刚石采用均匀排布（多层、均布金刚石）技术。该技术既具有预合金粉的技术优势，又将金刚石有序排列，使金刚石得到充分利用，克服了采用机械混料工艺带来的金刚石分布不均导致的性能缺陷，是当今世界生产金属结合剂金刚石工具的最新技术，产品质量水平显著提高。现阶段，我国金属结合剂金刚石工具生产企业中大多数还是使用第一阶段技术，少数企业使用第二阶段技术，个别企业使用第三阶段技术。因此目前中国生产金属结合剂金刚石工具的企业中，只有少数企业有能力生产中高端的产品。 （2）自动化冷压成型技术极大提高生产效率，更好地改善产品质量 先进的制粒及容积式自动装料技术在西方发达国家金属结合剂金刚石工具的制造过程得到普及和推广，已发展成为一种高效、安全、环保的制造技术。与传统的手工称料、装料的冷压成型方法相比，能有效改善金刚石颗粒分布状态，保证金属结合剂金刚石工具胎体的密度均匀性；同时，生产过程可以实现机械化、自动化、智能化，产品技术标准易于实施，产品质量好、废品率低、生产效率高。目前，我国大多数超硬材料制品生产企业仍处于以传统设备生产、手工操作为特征的阶段，生产过程自动化程度低、生产效率低、产品尺寸的一致性差，产品质量不稳定，产品整体质量水平与国际高端产品差距较大。 （3）先进烧结技术不断出现，显著提高产品烧结质量，降低烧结能耗 烧结作为金属结合剂金刚石工具生产过程中最关键的工序，是业界研究的重点。目前，热等静压技术、高温无压烧结技术、活化热压烧结技术、微波同步高温加热技术等前沿烧结新技术在西方发达国家被高度关注与重点发展，并不同程度地应用于金属结合剂金刚石工具制造过程，显著提高产品烧结质量，降低烧结能耗，是烧结技术的发展方向。在我国，主流烧结技术仍停留在传统的、较低技术水平阶段，工艺装备仍较落后，与国外先进技术相比还存在较大差距。 （4）激光焊接技术的开发与应用提高了金刚石工具使用安全性 激光焊接技术目前是世界上最先进的切钻类金刚石工具焊接技术，具有焊接强度高、精度好、耐高温、自动化程度高、生产效率高、安全可靠、节能环保的优点，在发达国家已普遍使用，满足用户对切钻工具使用安全、性能可靠等方面的综合要求。目前，我国切钻类金刚石工具的焊接仍以手动高频焊接方法为主，产品尺寸精度及焊接质量的一致性较难保证。 （5）新型生产装备及检测仪器不断出现 热等静压机、连续式电阻烧结炉、粉末制粒机、全自动冷压成型机、高功率激光焊接机、真空等离子溅射仪、全自动磨料分析设备、全自动磨料出刃高度检测仪等一系列行业专用的先进生产设备及分析检测仪器得到开发及应用，为超硬材料制品的研究开发、生产制造、应用分析提供先进手段和方法，为超硬材料制品行业的快速发展奠定了基础。 （6）超硬材料制品应用领域不断拓展，新型高技术超硬材料制品不断出现 超硬材料制品不仅已被广泛应用于建筑材料、建筑施工等国民经济基础产业，而且越来越广泛地应用于汽车、电子、机械制造、航空航天等国家支柱产业的精密加工。例如，金刚石表面金属化技术的应用使金刚石工具的切削性能和寿命大大提高，逐步成为加工汽车发动机、航天发动机和信息产业专用材料等精密零部件的主力工具；金刚石绳锯的开发与应用，引领石材开采与加工技术的进步；磨削速度超过300 米/秒的高速高精高效陶瓷CBN 砂轮、高精度端面磨盘、超精超薄集成电路及信息产业用微切割砂轮、固结金刚石