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