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      鄭州華晶金剛石股份有限公司

      拓寬超硬材料制品應用領域的幾點思考

      關鍵詞 超硬材料制品 , 可持續發展 , 應用領域 , 原創|2012-04-28 13:38:38|來源 中國超硬材料網
      摘要 超硬材料必須通過開發制品才能實現它的價值。回顧我國超硬制品不斷開拓的軌道,無不與社會需求密切相關,正如硬質合金刀片磨加工的需要,促進了我國磨料級人造金剛石的誕生,鉆探工程的需要促進...

        超硬材料必須通過開發制品才能實現它的價值。回顧我國超硬制品不斷開拓的軌道,無不與社會需求密切相關,正如硬質合金刀片磨加工的需要,促進了我國磨料級人造金剛石的誕生,鉆探工程的需要促進了高強度金剛石的研制過程,石油鉆探開發的需要促進了聚晶金剛石的發展。石材工業、建筑工業的蓬勃發展,激起了我國金剛石工業發展的中興,致使金剛石鋸片需要劇增,從而導致了金剛石業的超常規發展。可見社會需求是金剛石業高速發展的巨大推動力。金剛石業經過前些年低水平盲目的發展,再加之石材、建筑業的滑坡,低品位金剛石供大于求、致使超硬材料行業有陷入舉步維艱、前途渺茫的境地之感,為什么會出現這種明顯的反差呢?一個很重要的原因是我國超硬材料及其應用的開發速度遠遠落后于超硬材料的發展速度,不斷開發金剛石制品品種,開拓金剛石應用的新領域,金剛石進一步發展是大有希望的,這里我們將引用一些國外應用實例做思考的線索,從而達到增強信心的目的。

        在工業發達國家,金剛石薄壁鉆一問世,就因其極強的實用性和超凡的加工效率,迅速地在建筑施工中被普遍采用,從安裝各種管道拓展到安裝地腳螺栓、陽臺欄桿、樓梯扶手打孔等。最近日本、美國、德國、意大利國家的金剛石工具制造商,先后投入較大資金研究燒結、激光焊接金剛石薄壁工程鉆頭。

        金剛石工具在木材加工業中的開發應用始于80年代初,1992年,金剛石工具在這一領域中的年產值在3000~4000萬美元之間,年增長率為15%~20%。從地域上看,歐洲市場發育最成熟,產值占2/3。

        意大利金屬世界公司自80年代初開始就制PCD木工工具,產品有金剛石圓鋸片,各種刀具和鉆頭等。1991年該公司推出的Ø5mmPCD木工麻花鉆頭,是PCD第一次成功地用木工鉆頭,也是金剛石在木工工具制造技術方面的最新進展。

        從原材料看,我國木材短缺而且浪費嚴重,資料表明我國木材的綜合利用率還不到60%,國家“八五”計劃綱要和國務院“關于當前產業政策要點的決定”已經把木材加工業列為重點支持的產業。

        我國木材工業今后發展的重點在于提高成材質量、合格率和出材率,發展深加工、制材工業中的精細加工,如以鋸代刨等技術對木工工具提出了高精度、高耐磨性和標準化、通用化的要求。據統計,目前我國已引進自動生產線360余條,而這些生產線的工具材質多為硬質合金,在這種情況下,我國超硬材料行業應重視金剛石在這一應用領域應用的潛在市場。

        平板玻璃包括窗玻璃、汽車玻璃、鏡玻璃、增強玻璃等。平板玻璃中80%以上都是建筑工業和汽車工業,如做建筑貼面、幕墻、全玻璃門、鏡子、浴室墻及汽車擋風玻璃。所有這些玻璃制品都必須經過磨邊加工,以降低玻璃的鋒利程度,有的則需要經過加工成鏡面,并達到精密尺寸,以獲得良好而視覺效果。目前國外平板玻璃的加工除拋光工序外,已普遍用金剛石磨具,其特點是加工效率高、產品質量好,有利于實現大規模自動化生產。

        利用超硬材料做磨料制作涂附磨具產品。這是當今超硬材料和涂附磨具擴大應用領域的新技術、經濟增長點,是涂附磨具適應現代化精密加工發展方向的必然結果,主要產品有超硬材料研磨拋光帶,粒度從500um到0.025um,用不同顏色區別不同粒度。在國外發達國家如日本、美國已投放市場,國內汽車行業已進口該類磨具,應引起關注。

        采用金剛石砂輪是高科技發展的必然趨勢。采用金剛石砂輪的一個重要原因,是工程材料的發展,尤其是被叫做“空間時代”的陶瓷、金屬陶瓷和超硬合金等材料的發展,這些材料大多是超硬和耐磨的材料,只有用金剛石磨具才能磨削。

        英國最近制成的巨型“防滑紋切割機”則是在車軸上裝有360個金剛石鋸片所組成的大滾輪,共7000多克拉金剛石,一次可加工1.8米寬的路面,切割速度為每班1.6公里。由此可見,國外由磨削加工擴展到原本不屬磨削加工的建筑施工領域。

        隨著科學技術的進步,人們對加工精度的要求日益提高,開發精密、超精密加工工具材料也就越加迫切。金剛石刀具較為合適精密和超精密加工,因此備受重視。目前,國外金剛石刀具用于生產取得了明顯的經濟效益和社會效益,而我國的生產應用相對較少。

        總之,超硬材料應用前景是美好的,誘人的。超硬材料能否找到自身拓展的新領域對于超硬材料可持續發展意義重大。

       

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