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我国超硬材料业发展迅猛 前景广阔

  自1963年我国第一颗人造金刚石诞生以来,我国超硬材料及制品工业已走过了40年的发展历程。40年来,我国超硬材料及制品的技术和质量水平不断提高,产品品种不断增多,生产规模不断扩大,形成了一个跨部门、跨行业、跨地区,集科研、设计、生产,且门类齐全、具有相当规模的完整的工业体系,创造了一条中国特色的超硬材料及制品工业的发展道路。目前我国人造金刚石产量位居世界第一,成为世界上超硬材料第一生产大国,在世界超硬材料行业取得了自己应有的地位。据不完全统计,1998~2001年的四年间,我国超硬材料及制品行业的总产量由4亿克拉增加到16.2亿克拉,其中制品产量由0.5亿克拉增加到2.9亿克拉,增加近五倍,发展速度喜人。

  超硬材料的新进展制品是材料发展与应用的动力和目的,而超硬材料作为制品的主要原材料,它的发展给制品的发展提供了基础。近年来,超硬材料在品种、质量方面取得的主要进展有:金刚石在高品级单晶方面,随着金刚石合成设备的大型化,粉状触媒及粉状碳素材料合成技术大面积推广,新型复合传压介质的开发应用,高强度金刚石所占比例逐年提高。某骨干企业已能批量生产相当于BS950以上高档产品,比例在20%以上,中高档产品所占比例已达42%,经济效益提高三分之二。

  在新品种方面,出现了一种被称之为CSD品种的金刚石磨料,即团粒结构金刚石该品种不同于传统的金刚石单晶颗粒之处,在于它是由多个细小颗粒构成。在磨削过程中当磨削力达到一定程度时,这些细小颗粒便会产生微小破碎,因而自锐性非常好,磨削非常锋利,效率很高,使用寿命更长,工件表面质量更好。CSD磨料最适合于加工硬质合金,也可用于玻璃、陶瓷的加工;最适合树脂结合剂磨具,也可用于青铜、陶瓷结合剂磨具。立方氮化硼(CBN)磨料随着技术的发展,CBN磨料品种在过去两个黑色单晶品种的基础上发展了强度及韧性更好的琥珀单晶两个品种,加上镀Ni品种三个,微粉品种两个,共形成九个品种,大大扩大了CBN的品种及其应用范围。镀覆产品在镀Ni、Cu、Ti产品的基础上,发展了镀覆刚玉的超硬材料品种,其产品特征是:以硬脆刚玉(或碳化硅)为涂层,且涂层呈"刺状"。该品种应用于树脂结合剂超硬磨具,不仅具有镀Ni、Cu磨料的优点,而且克服了镀覆成本高及使工具变钝的缺点,加工效率提高30%~35%,使用寿命提高20%。今后发展趋势21世纪将是知识经济时代,知识与经济的一体化、全球经济的一体化给我们带来了机遇,但更多的是挑战,是紧迫感。面对这样的机遇与挑战,在行业同仁的共同努力下,相信我国超硬材料制品必将得到更大的发展:

  (1)随着原材料制备、新型结合剂、专用生产设备、检测仪器等技术的不断完善,超硬材料制品的制造技术水平将会大幅度提高,新品种将不断涌现,具有高速度、高厚度、超薄、复杂型面等特点的产品将会朝更高水平继续发展,产品质量将明显提高。

  (2)超硬材料制品将朝系列化、标准化、专业化方向发展,各生产企业将形成自己的产品特色。

  (3)超硬材料制品的应用技术,包括数控机床、修整技术、专用磨削液等将得到发展和完善。

  (4)超硬材料制品的应用领域将大范围地扩大,在汽车、计算机、微电子、光电子、通讯、家电、新型陶瓷等产业领域将得到更多的应用,CBN制品将会得到更大的普及和发展。

  (5)随着世界制造业中心向中国大陆的转移,我国超硬材料制品在未来10年中将会得到迅速发展,不但产量将跃居世界前列,而且技术水平也将向世界强国迈进。