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深度解析國內金剛石工具的現狀與發(fā)展趨勢


人造金剛石作為一種性能優(yōu)異的超硬材料,其用途不可估量。從合成方法上來看,其經歷了高溫高壓法,爆轟法以及化學氣相沉積法,根本原理是提供類似地殼中高溫高壓類的環(huán)境,以達到合成的目的。從材料形態(tài)和質量上看,金剛石需要經歷低品質的微粉,到高品質、完美結構的納米尺寸和寶石級尺寸,單晶和多晶共同發(fā)展,最后還有各種摻雜以滿足功能性需求,簡單來說朝著微觀和宏觀雙向發(fā)展,最終實現功能化。從應用上看,金剛石需要從傳統的工具(主要是依靠高硬度和高耐磨)到高端工具(精密工具),再到功能類器件,才能更大的發(fā)揮其真正的價值。目前金剛石的應用恐怕還很難脫離工具的范疇,具體如下。

金剛石工具主要包括磨具、切割工具、鉆探工具、修整工具等,廣泛應用于地質勘探、石材、機械軸承、半導體、藍寶石、復合材料、汽車及國防工業(yè)等各個領域。目前我國金剛石工具已形成系列化產品,規(guī)格比較齊全,少數產品在國際市場上具有一定的競爭力,多數產品性能及性價比有待提高,競爭力較低。

全球金剛石工具的現狀分析
 
目前全球金剛石市場可以分為三個基本的類型,第一種類型是歐美國家,主要包括美國以及歐洲等工藝先進的國家,他們在金剛石工具制造方面具有超過四十年的經驗,實力雄厚,技術領先,銷售體系完善,很大程度上對市場形成了壟斷的趨勢。歐美國家一些代表性的金剛石工具制造集團,諸如Husqvarna 等,每年的營業(yè)額均超過三億美元。
 
第二種類型是以日韓為主,其生產金剛石及工具的經驗超過三十年,發(fā)展迅猛,在DIY市場以及高端市場占據了一定地位,并且逐步向專業(yè)性的市場進軍。在日本、韓國的生產企業(yè)之中,相關的工藝技術主要有熱壓燒結以及激光焊接工藝等,代表單位如日本旭金剛石工業(yè)株式會社,每年的產值可以超過兩億美元。
 
第三種類型則是以中國為主的制造企業(yè),中國部分金剛石工具具備很高的質量水平,國外一些金剛石工具的品牌也委托中國的企業(yè)生產。但是,多數企業(yè)生產的大部分產品都是質次價低,雖然工具數量不少,都是低端產品。一起優(yōu)質產品的數量和體量還不足以和國外抗衡。
 
現階段在國內已經形成了以北京地區(qū)、石家莊地區(qū),以丹陽為主的長江三角洲地區(qū),福建水頭、廈門、山東沿海地區(qū)、廣東佛山為主的珠三角地區(qū)等主要的金剛石工具出口基地;另外以鄭州為中心的中原地區(qū)和湖北鄂州地區(qū)的金剛石工具發(fā)展也很快。
 
金剛石工具發(fā)展中存在的問題和不足
 
(1)生產企業(yè)自主創(chuàng)新能力不強
 
行業(yè)的具體情況是:注重自主創(chuàng)新的標桿企業(yè)均能開發(fā)一些國際化的高端產品,但產量不大,難以滿足國內外市場需求。這些企業(yè)數量有限,可以代表國內的最高水平,但難以代表行業(yè)總體水平。多數企業(yè)存在質量和效益的問題,生產經營成本上升和創(chuàng)新能力不足。部分企業(yè)“去產能”任務更加繁重,落后的生產能力并沒有大規(guī)模淘汰,金剛石工具生產企業(yè)的發(fā)展難以滿足國內外市場多樣化的需求。目前很多新興產業(yè)所用高檔產品需要大力開發(fā),進一步拓寬超硬材料各類制品的應用,這對企業(yè)的研發(fā)能力和創(chuàng)新能力是個大考驗。
 
(2)生產技術需進一步提高,走專業(yè)化道路
 
多數金剛石企業(yè)因為資金等問題不能及時完成技術更新,未能添置新型設備儀器。若想開發(fā)出一流產品,沒有先進的技術和設備是很難完成的。對原材料的檢測、生產工藝過程的嚴格控制等方面仍需不斷改進。眾所周知,通用產品利潤低,專用產品利潤高,要想做好專用產品,實現個性化及定制化服務,必須熟知用戶生產工藝,要能成為應用的指導專家,這一點不是一般性企業(yè)或單個團隊可以快速實現的。盡管近年來我國產品專用化程度有所提高,但任務依舊很重,這也是行業(yè)產品轉型升級的必由之路。
 
(3)完善產品質量標準,特別要提高檢驗檢測能力
 
金剛石行業(yè)自1973年開始進行標準研究并提出草案,1979年第一個行業(yè)標準《人造金剛石》誕生,開啟了行業(yè)產品標準制修訂的序幕。經過三十多年的發(fā)展,目前我國涉及超硬材料及其制品的現行國家與行業(yè)標準已達41項,為規(guī)范行業(yè)產品和推動行業(yè)發(fā)展起了巨大作用。但隨著我國工業(yè)化的發(fā)展,超硬材料行業(yè)不斷進步,超硬材料產品應用領域不斷拓展,超硬材料產品規(guī)格越來越多,很多產品無標準可循,加之我國生產企業(yè)眾多,直接導致了市售產品的規(guī)格混亂,不同廠家產品的通用性差。另外隨著金剛石產品的品種越來越多,對我們的檢驗檢測能力提出更高的要求。湖北省已經建立國家金剛石工具質量監(jiān)督檢驗中心,逐步填補國內權威金剛石檢測的空白。
 

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