发展的中国超硬材料工业

2012年03月19日 10:42 8535次浏览 来源:   分类:

1、引言

  自1963年第一颗人造金刚石在华夏大地诞生后,经历37年的不平凡历程,取得举世瞩目的成就,归纳起来大致有以下几点:
  1.1 已形成以高技术产业,合成技术经过三次大的飞跃,使得这门跨多种学科的技术变得越来越完整,越来越成熟起来。
  1.2 已成为世界上中、低档次人造金刚石单晶(包括粗制微粉)的生产和出口大国:CVD薄膜的工业化生产正在逐步展开;纳米结构金刚石产业化条件基本具备,应用开发正在策划之中;立方氮化硼生产有所发展,仍不理想,但潜在前景很好;PCD成功地用于地质、石油钻探,是世界金刚石钻探发展中一大创举,对推动我国和世界金刚石钻探技术的发展做出了重大历史性贡献。
  1.3 已涌现出像黄河实业集团公司、杭州高发磨料磨具(集团)公司、亳州金刚石(集团)公司、河南中南机械等一批年产3000万拉以上的人造金刚石生产企业,表明规模化生产格局已经形成。
  1.4 铰式六面砧压机的大型化进程明显加快,可是高品级金刚石产业化亟待解决。
  物换星移,世纪交替,回顾以往的成就固然可喜,但展望未来的任务更为艰巨。我们需要追忆的往事很多很多,本文仅就超硬材料的发展问题做一简要综述。

2、人造金刚石的需求与发展

  有需求就有发展,这点从我国人造金刚石发展历程可得到充分说明。
  第一阶段:硬质合金的机械加工引发了我国人造金刚石发展的起步。
  第二阶段:发展的主要动力来自地质钻探对高品质金刚石的需求。60年代末,我国探矿工作者认识到,要发展我国钻探事业,靠进口天然金刚石是不行的,必须走自力更生的道路,立足于国内人造金刚石制造地质钻头。
  经过三年的推广表明,人造金刚石钻头可以钻进坚硬地层,在坑钻进中能打任意角度的钻孔(钢粒钻进无法解决),实现了“以钻代坑”,人造金刚石钻进完全可以取代钢粒钻进,有其不可比拟的优越性,与天然金刚石钻头比较,成本低,效率高,适应范围广。随着人造金刚石钻探的逐步推广,钻探台日效率逐年提高,钻孔质量也相应提高,单位成本下降,人造金刚石钻探优势充分显示出来。我们的实践结论是,由于地质钻探的需要,推动了我国人造金刚石的发展,人造金刚石的发展,又促进地质钻探技术的不断发展与提高。
  据1990年主要地质勘探部门统计:冶金部已普及人造金刚石钻探,中国有色金属总公司93%的钻探工程采用人造金刚石钻探技术、核工业部金刚石钻机开动台数占89.8%、地矿部机械岩心钻探工作量159.7万米,金刚石钻探工程量占67%,其中人造金刚石钻头使用比例占67.5%,实践证明,人造金刚石在地质钻探的应用,使我国钻探技术发生了全面改革,并已超越地质钻探范畴,在工程地质、水文水井、基础工程施工、油、气钻探、矿山和建筑施工等部门。
  第三阶段:石材加工的需求给人造金刚石的大发展带来前所未有的机遇。从市场来看,目前我国人造金刚石最大的市场去向是石材加工。据中国石材协会统计,我国1998年共生产板材1.35亿平方米(其中花岗石7500万平方米、大理石3500万平方米、水磨石2500万平方米)。若以加工每平方米板材耗用1.4克拉金刚石计算,需耗用人造金刚石近2亿克拉。去年,我国加大对基础设施和建筑工程的投入,一大批“世纪工程”相继完工,市场上对装饰石材的需求量回升。近几年来,用于锯切混凝土和建筑装修的金刚石工具市场发展很快,小锯片出口市场已基本稳定,这部分耗用的金刚石大约为5000—8000万克拉,所以,加上加工石材所需的金刚石,这块市场总量将接近3亿克拉。
  此外,出口的需求,我国已成为世界上人造金刚石最大的生产大国和最大的出口大国。从目前出口地区来看,美国仍然是我国人造金刚石最大出口国和转口集散地。随着亚洲经济的复苏,人造金刚石需求增长明显,尤其是日本市场增势强劲。据日本大藏省关税局发表的资料,日本1999年,共进口工业人造金刚石(含天然)10,187万克拉,其中从中国进口人造金刚石3, 335万克拉,占进口总量33%,差不多比1998年增加4倍,是近10年从中国进口人造金刚石最多的一年,首次突破该国进口量30%。

 

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责任编辑:安子

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