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国内外金属基复合材料行业发展概述

日期:2015年11月9日 00:24

  金属基超硬材料制品,是指依托金属基胎体材料,以金刚石和立方氮化硼等超硬材料为切磨材料,采用粉末冶金技术制成的具有一定形状、性能和用途的金属基复合材料制品。金属基超硬材料制品凭借其结合强度高、成型性好、使用寿命长,能够满足高速磨削和超精密磨削技术的要求等显著特性,被作为硬脆材料的切割、磨削、抛光或钻探工具广泛应用于陶瓷加工、石材开采及加工、玻璃加工、建筑混凝土加工、机械加工、探矿、石油开采等传统领域,以及光伏、电子信息、国防军工、航空航天和汽车工业等新型精密加工领域,是目前最主要的超硬材料制品类别。

  金属基超硬材料制品最早于20世纪60年代率先在欧美发达国家实现产业化并迅速发展,金属基超硬材料制品的出现是人类工业史上一次划时代的工具革命。由于超硬材料制品“超硬”的物理性能,其加工对象几乎囊括了所有已知的材料,不但使得由于传统硬质合金加工工具硬度不够,部分硬脆材料无法得到工业应用的困局成为历史,而且大幅提升了现代工业的生产加工效率和能源利用效率。例如在建筑陶瓷磨削加工工序中,以金刚石磨块替代传统的碳化硅磨块,磨块的使用寿命可获大幅延长,从而大幅减少了磨块产品的更换次数、显著提升了加工效率;同时由于金刚石磨块的固体残留物仅为碳化硅磨块的1%左右,因此对促进建筑陶瓷产业在节能环保方面的发展发挥了十分重要的作用。由于金属基超硬材料制品在现代工业中的突出地位,世界发达国家高度重视超硬材料及制品产业的发展,超硬材料及制品的研究与应用水平在某种程度上甚至代表着一个国家的科技发展水平。

  我国的金属基超硬材料产业起步于20世纪70年代。经过四十余年的发展,我国的金属基超硬材料制品产业逐步形成了一个由技术研发、设计制造、原材料供应以及营销管理体系组成的具有相当规模的完整工业体系,在建筑陶瓷加工、石材开采及加工等传统硬脆材料加工领域拥有了较为明显的国际竞争优势。目前我国拥有超硬材料制品生产厂家达到1,000多家,年产值超过百亿元,已成为全球最大的传统应用超硬材料及制品生产国,相关产品不仅满足了国内市场的需求,更凭借较高的性价比优势远销海外。但是,目前我国的超硬材料制品行业的整体技术与质量水平仍落后于意大利、日本等发达国家,特别是由于我国超硬材料制品行业对光伏及电子信息、国防军工、航空航天和汽车工业等新型精密加工领域的应用研究起步较晚,行业内相关基础研究的投入相对不足,行业内具有相关应用经验和研究创新能力的复合型人才较为缺乏,关键制造装备技术积累不足,导致我国超硬材料制品在新兴精密加工领域的产品开发能力和工艺技术方面与国外同行存在较大差距。

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