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超硬材料—工業牙齒

隨著精密加工的需求越來越高，超硬材料以其超凡的鋒利和超硬性能，被稱為“工業牙齒”，為現代制造業提高生產與效率！ 
       高性能制造業，如航空航天、汽車工業、高鐵交通、隧道以及軍工等的迅速發展，對刀具、鉆具、釬具的要求越來越高，如對一些特難加工的合金材料，用硬質合金工具去加工就難以勝任，必須用超硬刀具、超硬鉆具，其耐用度是硬質合金的幾十倍。

       未來機械加工的主流

       同時，由于超硬刀具的應用，進一步推廣“以車代磨”、“硬態加工、干式切削”等先進工藝技術的應用，可以避免生產過程中的灰塵，磨削液對環境的污染，有利于實現清潔化生產。因此，超硬刀具可以被視為一種高速、高效、高穩定性及低碳環保的綠色切削工具，是未來機械加工的主流。

超硬刀具，種類繁多，主要有單晶金剛石刀具（主要用于加工有色金屬和合金）、聚晶金剛石刀具（PCD刀具）、聚晶立方氮化硼（PCBN）、CVD金剛石刀具等。

超硬刀具的新崛起

       我國是新崛起的現代制造業大國，近年來國家非常重視超硬刀具高速切削技術的研究開發。
       以高溫合金、鈦合金、不銹鋼、等靜壓石墨、硅材料、藍寶石、超高強度鋼以及高溫結構陶瓷等為代表的工業材料由于加工難度大，成本高，對配套加工工具也提出了更高要求。因此超硬刀具成為了產業升級中的優選材料。   
       國家“863”計劃和科技重點項目都列入超硬刀具的開發應用，十三五”以后我國制造業進入轉型與升級時期。
       根據中國機床工具工業協會工具分會的統計、調查及分析，對我國刀具市場消費總規模、進出口進行了測算。我國刀具市場總消費規模從2017年的388億元人民幣增加到2018年的421億元，同比增長8.5%。

（數據來源：中國機床工具工業協會工具分會，前瞻產業研究院）

       超硬刀具行業研發的重要性

       目前，現代制造業刀具正在向“高速、精密、復合、智能和環保”的方向大步前進。在轎車制造業，大量采用“高精度、高效率、高可靠性和專用化”的超硬刀具刀具，替代了傳統標準刀具，生產效率獲得極大的提高。
       在日新月異的電子產品制造業中，例如加工手機、平板電腦等3C產品，由于成功地引入了“高精度、高速、高穩定性的超硬刀具”使其加工效率成倍提高，產品質量穩定性大幅度提高，加工質量顯著提高，而加工成本并不增加。
       然而目前國產刀具性能還很難滿足其要求，以至于不得不依賴進口。因此，研發國產的超硬刀具非常必要和緊迫。為了更好的了解促進國內超硬刀具行業發展，DT新材料&材視&中國超硬材料網，特邀四川大學-寇自力-教授，在周五(5月8日）19:30分享了《超硬刀具最新進展》在線課程，掃碼添加小助手微信號，即可免費回看！

【課程名稱】 超硬刀具的最新進展【特邀嘉賓】 寇自力，四川大學研究員【課程時間】 5月8日（周五）19:30-20:30
       【課程大綱】市場預測超硬刀坯的最新進展制造設備的發展超硬刀具的典型應用超硬刀具的展望
       【課程亮點】 超硬刀具的市場規模，超硬刀坯的發展、現代超硬刀具生產主要設備；典型超硬刀具例子
       【回看方式】

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寇自力

四川大學原子與分子物理研究所，研究員

       1982~2001年在原機械工業部成都工具研究所從事超硬刀具的研究及推廣工作；
       2001年~現在作為引進人才到四川大學從事高壓科學與技術的科研及教學工作;
       為研究生開設了《高壓科學與技術》《現代物理學實驗》《現代分析測試技術》等課程。先后主持了國家自然科學基金項目51072123“高純細粒度聚晶立方氮化硼的高溫高壓制備及表征”，51872189“亞微米硬材料的高壓制備及強化機理探索”；有關PCD/PCBN復合片及超硬刀具等若干橫向科研項目;
       在APL、JAP、Scripta Materialia ,Diamond & Related Materials,Journal of Material Research等SCI 刊物上發表有關超硬材料、硬質陶瓷材料、高壓技術等領域的科技論文30余篇。

       四川大學原子與分子物理研究所

       四川大學原子與分子物理研究所是著名物理學家芶清泉教授根據其主持制訂的我國第一個“原子與分子物理發展規劃（1977年）”于1984年在原成都科技大學創建的，研究所面對國家需求，側重研究和發展高溫高壓下的原子分子物理、高壓科學與技術及新材料制備。為國民經濟建設提供了若干理論成果和有用的原子分子數據，為國家培養了一大批原子與分子物理、高壓科學與技術的優秀人才。
       目前的學科方向主要有：高電荷態原子結構與光譜、光與原子分子相互作用、分子結構與相互作用理論及應用、凝聚態物質的原子與分子行為、納米物理與新材料的原子分子模擬、瞬態光譜與燃燒動力學、等離子體中的原子分子過程；材料的原子與分子設計和高壓合成、新型超硬材料的研究與應用、新型高壓技術研究與應用，量子點材料制備與物理化學表征。    
       該研究所具有雄厚的科研實力，擁有動、靜高壓研究平臺，激波管與瞬態光譜研究平臺，極端條件拉曼光譜研究平臺，高性能計算平臺，量子點材料制備與表征研究平臺等，建立了極端條件下原子與分子過程、材料基因組、高壓科學與技術、量子點材料物理與化學等研究團隊，與美國、日本、法國、澳大利亞、加拿大等國家建立了科研合作關系。近五年來承擔了各類科研項目共計150余項，到校經費近4000萬元；在Science, Nat.Commun.、Phys.Rev.系列, J.Phys.Chem.Lett.、Appl.Phys.Lett., Adv.Mater., Angew.Chem.Int.Ed.等國內外重要學術刊物上發表了SCI收錄論文近400篇；獲發明專利10余項。