超硬材料的精密加工

关键词 超硬材料 , 复合片 , CBN , 超硬刀具|2020-05-27 11:19:23|来源 斯拓克
摘要 精密加工指加工精度在0.1--1m,加工表面粗糙度在Ra0.02--0.1m之间的加工方法,是国家制造工业水平的重要标志之一,是现代高技术产业发展的基础。超硬材料广泛用于汽车、空调...

精密加工指加工精度在0.1--1m,加工表面粗糙度在Ra0.02--0.1m之间的加工方法,是国家制造工业水平的重要标志之一,是现代高技术产业发展的基础。

超硬材料广泛用于汽车、空调压缩机、轴承、半导体、5G手机背板、石油钻进以及生物医疗等领域的精密加工中。超高速CBN砂轮、PCD/PCBN超硬刀具,金刚石超薄砂轮等超硬制品在汽车发动机、空调压缩机的活塞、 汽缸以及半导体芯片等精密加工中发挥着极重要的作用。

几年前,空调压缩机行业用的CBN砂轮几乎全部使用国外产品,目前已被全面替代,它是超硬材料精密加工中取代国外产品最成功的范例。

国外已经研发出了加工钛合金、碳纤维复合等新型难加工材料用的金刚石刀具,并已通过有关认证,在波音和空客公司成功使用。航空航天是超硬材料下一步应用拓展的十分有前景的领域,应当重点关注。

中国本土的轴承企业目前仍以普通磨料砂轮为主,主要原因是国内轴承行业整体水平落后,不能适应高速磨削的发展,导致CBN砂轮在国内现有设备上无法使用。轴承行业产量大,是CBN砂轮应用拓宽很重要的一个领域。

电子通讯是超硬材料最近几年成功应用的领域。随着5G时代的到来,5G手机背板的选材成为热点,目前判断会以氧化锆陶瓷为主。氧化锆陶瓷属于难加工材料,但手机行业的特点是批量大,加工效率和成本要求高,这些都是超硬材料加工的优势,因此对超硬材料行业来说应该是重大机遇。

近年来中国油气钻井用PCD复合片取得了很大进展,大部分产品性能与国外同类产品接近,而价格却为国外产品的80%。但在高端钻头和关键部位应用上,国内产品所占份额仍然较少。目前,国内与国外的差异主要表现在产品的稳定性与产品结构上。要加大稳定性和针对性以及结合剂的研究,针对不同的加工对象,研究细分产品。同时,启动直径70mm产品的研发,争取在较短时间内大幅度替代进口产品。

人体植入是近年来医用领域中的热门方向,在植入体表面镀金刚石膜,能优化其体内的物理化学特性和生物相容性,在医用材料中加入金刚石成分优化其性能。利用纳米金刚石颗粒独特的惰性、生物相容性等性能用于医疗领域中,包括蛋白质分离、载药、标记、抗癌治疗、杀菌等方面有广阔的前景。

纳米聚晶金刚石(NPD)具有未来工业超硬材料的潜质,在精密加工中会有很好地应用。近几年实验室合成工艺已基本成熟,在应用中也取得了良好进展,下一步要加强工程化力度,大幅度降低成本,争取早日投入商用。

加强金刚石和CBN功能性研究与应用,是行业未来可持续发展的重要途径和方向。

加强基础性研究,主打创新战略,培养自己的民族品牌。重视超硬材料及制品的基础研究,提高其理论水平,是我国打破国外技术封锁、提高自主研发水平、由超硬材料大国迈向强国的核心内容和必经之路。

行业人士要重视和解决这些问题,不断开拓创新,提升产品质量和附加值,培育自己的民族品牌,在高端超硬制品领域抢占国际市场。实施产学研联合攻关,加大研发及产业化力度,也要加强超硬材料行业上下游之间产业链的合作,实施全方位、多层次的突破,来真正实现我国超硬材料强国梦。


本文来源:斯拓克

《创新发展 迈向高端》

吕华伟1 王鹏辉1 周荣光1 郑文萍1 王光祖2

1.郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心有限公司

2.郑州磨料磨具磨削研究所


  ① 凡本网注明"来源:金刚石刀具网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:金刚石刀具网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非金刚石刀具网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

河南超硬材料产业突破关键技术 实现高端制造领域国产替代

河南超硬材料产业突破关键技术 实现高端制造领域国产替代

​据河南省科学技术厅消息,河南作为我国超硬材料产业的核心区,正通过持续创新,在半导体芯片制造、高端芯片散热等关键领域实现技术突破与国产化替代,推动产业向...

日期 2026-01-29   刀具新闻
河南工业大学第七届超硬材料及制品研修班4月开班

河南工业大学第七届超硬材料及制品研修班4月开班

​河南工业大学第七届超硬材料及制品研修班,定于2026年4月13日—19日,在河南工业大学超硬材料磨料磨具行业学院正式开班......

日期 2026-01-23   刀具新闻
亳州市谯城区:超硬材料产业到底有多硬?

亳州市谯城区:超硬材料产业到底有多硬?

“钻石恒久远,一颗永流传。”这句富有诗意和浪漫色彩的广告语道出了钻石的美好寓意和稀缺珍贵。但如今在亳州市谯城区,随着新能源新材料产业的迅猛发展,人造钻石...

日期 2026-01-15   刀具新闻
2026年关于对超硬材料及制品领域1项国家标准征求意见的通知

2026年关于对超硬材料及制品领域1项国家标准征求意见的通知

《半导体芯片化学机械抛光垫修整用金刚石盘》国家标准征求意见稿已由标准工作组起草完成,经全国磨料磨具标准化技术委员会秘书处审核同意,现面向社会广泛征求意见...

日期 2026-01-15   刀具新闻
郑州大学布局建设超硬材料研究院

郑州大学布局建设超硬材料研究院

​1月10日,郑州大学举行学科交叉创新中心揭牌仪式,并首批布局建设了7个未来科学与技术研究院。仪式上,郑州大学学科交叉创新中心和变革性分子前沿研究院、量...

日期 2026-01-15   刀具新闻
三大超硬材料制品项目续建!河北省公布2026年省重点建设项目名单

三大超硬材料制品项目续建!河北省公布2026年省重点建设项目名单

​近日,河北省发展改革委发布河北省2026年省重点建设项目名单,共安排747项,总投资1.56万亿元。项目数量比去年增加44个。其中,超硬材料行业共有3...

日期 2026-01-15   刀具新闻
方城县、河南工业大学与富栊精密签约共建超硬材料产业技术研究院

方城县、河南工业大学与富栊精密签约共建超硬材料产业技术研究院

​2026年1月8日,方城县人民政府、河南工业大学、河南富栊精密工业有限公司共建产业技术研究院合作签约及揭牌仪式在河南工业大学学术报告中心隆重举行。河南...

日期 2026-01-15   刀具新闻
涉及超硬材料!我国加强两用物项对日本出口管制

涉及超硬材料!我国加强两用物项对日本出口管制

1月6日,商务部发布2026年第1号关于加强两用物项对日本出口管制的公告:禁止所有两用物项对日本军事用户、军事用途,以及一切有助于提升日本军事实力的其他...

日期 2026-01-09   刀具新闻
多家超硬材料、磨料磨具企业迎来“科技副总”上任

多家超硬材料、磨料磨具企业迎来“科技副总”上任

​近日,中共河南省委组织部、河南省科学技术厅、河南省教育厅联合发布通知,公布了2025年度河南省“科技副总”人选名单,其中河南省惠丰金刚石有限公司、河南...

日期 2026-01-09   刀具新闻
2025年超硬材料行业项目汇总

2025年超硬材料行业项目汇总

​2025年,超硬材料行业迎来新一轮发展热潮,项目投资呈现“数量多、规模大、覆盖广”的显著特征。据中国超硬材料网不完全统计,截止2025年12月底,全国...

日期 2026-01-05   刀具新闻