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　　1.1復(fù)合超硬材料基本情況

　　金剛石和立方氮化硼等材料由于其極高的硬度，統(tǒng)稱為超硬材料，具有硬度高、耐磨和熱傳導(dǎo)性能好、熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)異性能。

　　目前，超硬材料主要分為單晶超硬材料和聚晶超硬材料(也稱為“復(fù)合超硬材料”)兩類。單晶超硬材料主要為單晶金剛石/立方氮化硼微粉；聚晶超硬材料主要是指以金剛石或立方氮化硼與相關(guān)粘結(jié)劑經(jīng)過燒結(jié)工藝制備的復(fù)合材料。

　　兩類材料的主要區(qū)別為：單晶金剛石/立方氮化硼材料的特點為硬度更高、耐熱性更好，但尺寸較小，多用于制造鋸片等切割工具；聚晶金剛石/立方氮化硼的特點是硬度、耐熱性略遜于單晶材料，但是由于聚晶超硬材料是內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密的金剛石致密體，可以增加工具的切割面積，同時克服了單晶超硬材料由于粘結(jié)面積小造成的容易從鋸片表面脫落的弊端，具有更高的耐磨性。

　　總的來說，復(fù)合超硬材料相對于傳統(tǒng)合金材料具有強(qiáng)大的替代性，市場潛力更大，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、地質(zhì)、石油、煤炭、石材、建筑等傳統(tǒng)領(lǐng)域，電子信息、航天航空、國防軍工等高技術(shù)領(lǐng)域以及汽車、家電等新興產(chǎn)業(yè)。

　　1.2復(fù)合超硬材料的主要產(chǎn)品用途

　　當(dāng)前，復(fù)合超硬材料的產(chǎn)品主要分為四類：石油天然氣鉆頭用聚晶金剛石復(fù)合片、煤田礦山用聚晶金剛石復(fù)合片、聚晶金剛石高品級拉絲模坯和刀具用聚晶金剛石/聚晶立方氮化硼復(fù)合片。

　　(1)石油天然氣鉆頭用聚晶金剛石復(fù)合片

　　石油天然氣聚晶金剛石復(fù)合片是由無數(shù)微小金剛石顆粒和粘結(jié)劑混合組成的切削層和硬質(zhì)合金襯底層在高溫高壓下燒結(jié)合成的，具有很高強(qiáng)度、硬度、耐磨性、抗沖擊性以及良好的自銳性，這些優(yōu)良特性使其能夠應(yīng)用在巖石的鉆探領(lǐng)域。該產(chǎn)品主要作為石油天然氣鉆頭的切削齒，是鉆頭上起到切削和掘進(jìn)的核心部件。

　　(2)煤田礦山鉆頭用聚晶金剛石復(fù)合片

　　由于具有硬度高、耐磨性強(qiáng)、抗沖擊韌性良好等特點，復(fù)合超硬材料除了可用于制作石油天然氣用鉆頭外，還可用于制作煤田礦山鉆頭用PCD復(fù)合片，其用途并不局限制造于煤田和礦山作業(yè)用的鉆進(jìn)和切割工具，還可廣泛應(yīng)用于制造建筑建造、水電工程施工、鑿巖破碎、公路修補(bǔ)等眾多領(lǐng)域的鉆進(jìn)工具。

　　(3)聚晶金剛石高品級拉絲模坯

　　拉絲模是各種金屬線材生產(chǎn)廠家(如電線電纜廠、鋼絲廠、焊條焊絲廠等)拉制線材的一種非常重要的易消耗性模具。拉絲模的適用范圍十分廣泛，主要用于拉拔棒材、線材、絲材、管材等直線型難加工物體，適用于鋼鐵、銅、鎢、鉬等金屬和合金材料的拉拔加工。復(fù)合超硬材料是制造高品級拉絲模最為理想的材料。

　　(4)刀具用復(fù)合片

　　使用PCD/PCBN刀具復(fù)合片制造的刀具可以替代幾乎所有傳統(tǒng)硬質(zhì)合金材質(zhì)的刀具，用途十分廣泛，包括制造汽車零部件、加工木材、開采石材、數(shù)控機(jī)床刀頭等�；�于其下游行業(yè)規(guī)模龐大，市場對于刀具用復(fù)合片的需求量也十分巨大。

　　1.3復(fù)合超硬材料行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀剖析

　　復(fù)合超硬材料生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)在于對單晶超硬材料和粘結(jié)劑的原材料配方處理；核心技術(shù)在于對單晶超硬材料和相應(yīng)粘結(jié)劑通過高溫高壓進(jìn)行燒結(jié)的工藝。市場上產(chǎn)品質(zhì)量過硬，具有明顯競爭優(yōu)勢的廠家無不具有獨特的配方和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，上述兩點構(gòu)成了復(fù)合超硬材料行業(yè)的核心競爭力。在我國行業(yè)發(fā)展初期，我國復(fù)合超硬材料產(chǎn)品與國際先進(jìn)產(chǎn)品相比在耐磨度、硬度、復(fù)合片均勻度和復(fù)合片尺寸等技術(shù)指標(biāo)方面均存在一定的差距。但隨著我國業(yè)內(nèi)企業(yè)和科研人員不斷鉆研，充分發(fā)揮了六面頂壓機(jī)的性能優(yōu)勢、克服了劣勢，我國復(fù)合超硬行業(yè)技術(shù)水平已經(jīng)形成了自身特點，并且在總體技術(shù)指標(biāo)上接近或達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

　　外國生產(chǎn)廠商以二面頂壓機(jī)為主(如E6，DI、住友、日進(jìn)為兩面頂，USSynthetic，MegaDiamond、Novatek等為六面頂)，我國生產(chǎn)復(fù)合超硬材料的壓機(jī)以六面頂壓機(jī)為主(如四方達(dá)、新亞、海明潤為六面頂、江鉆為兩面頂)。兩種設(shè)備各有特點，兩面頂壓機(jī)每組壓缸、頂錘的造價較高，高壓腔尺寸相對較大，適合生產(chǎn)尺寸較大的產(chǎn)品；六面頂壓機(jī)每組頂錘的造價較低，操作方便，高壓腔尺寸相對較小，適合生產(chǎn)尺寸較小的產(chǎn)品。但是隨著近年來六面頂壓機(jī)的大型化，其能生產(chǎn)的產(chǎn)品尺寸也越來越大，與兩面的的差異越來越小，我國四方達(dá)公司已經(jīng)可以生產(chǎn)直徑46毫米的PCD復(fù)合片，預(yù)計在不遠(yuǎn)的將來，直徑2英寸的復(fù)合片也可以在六面頂壓機(jī)上生產(chǎn)出來。