產(chǎn)業(yè)鏈簡介:金剛石產(chǎn)業(yè)鏈自上而下分別為石墨、單晶、微粉、聚晶復(fù)合片、金剛石制品。目前,我國50%左右的單晶用于生產(chǎn)鋸切工具。根據(jù)聚晶制品應(yīng)用領(lǐng)域的不同,聚晶復(fù)合片又分為:石油開采用、礦山開采用、刀具用、拉絲模坯。金剛石制品分為單晶制品(磨具、鋸切工具)、聚晶制品(地質(zhì)鉆頭、刀具、拉絲模)。下游應(yīng)用領(lǐng)域介紹:磨具主要應(yīng)用于電子信息領(lǐng)域IC芯片加工、汽車領(lǐng)域發(fā)動(dòng)機(jī)加工、空調(diào)及冰箱壓縮機(jī)加工、刀具加工等;鋸切工具主要應(yīng)用于石材工業(yè)、建筑工業(yè);鉆進(jìn)工具主要應(yīng)用于礦山、石油開采;刀具主要應(yīng)用于車床加工。
人造金剛石生產(chǎn)工藝簡介:
單晶、微粉、聚晶是金剛石三大產(chǎn)品類別。石墨是人造金剛石單晶的原材料,由單晶可以進(jìn)一步加工成微粉,微粉是生產(chǎn)聚晶的原材料。單晶、微粉、聚晶是金剛石產(chǎn)業(yè)鏈中的三大產(chǎn)品類別。
靜壓觸媒法是單晶金剛石的主流合成方法。單晶金剛石的人工合成模擬的是天然金剛石高溫高壓的生長環(huán)境。靜壓觸媒法是國內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用最為廣泛的方法,99%的人造金剛石是用這種方法生產(chǎn)的。所謂靜壓觸媒法是指在恒定的超高壓高溫和觸媒參與的條件下合成金剛石的方法,即以石墨為原料,以過渡金屬或合金做觸媒,用液壓機(jī)產(chǎn)生恒定高壓,以直流或交流電產(chǎn)生持續(xù)高溫,使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石,轉(zhuǎn)化條件一般為5~7GPa,1300-1700℃。
機(jī)械粉碎法是微粉的主流生產(chǎn)方法。目前,國內(nèi)外普遍使用機(jī)械粉碎發(fā)生產(chǎn)微粉。其生產(chǎn)過程主要包括破碎、提純和分級(jí)幾個(gè)步驟,工藝流程如下:將原料(靜壓法合成的54μm以粗的單晶)經(jīng)過球磨粉碎整形、堿處理、水洗、酸處理、水洗、烘干、超聲波分散、粒度分級(jí)、酸處理、檢查一系列工序最后制得金剛石微粉。
燒結(jié)法是金剛石聚晶的主流合成方法。聚晶的生產(chǎn)裝備與單晶類似,都是液壓機(jī),金剛石微粉與粘結(jié)劑(過渡金屬及其合金等)形成的混料在高溫高壓的條件下,燒結(jié)形成聚晶。
原輔材料、合成工藝、合成設(shè)備是金剛石人工合成的三大關(guān)鍵環(huán)節(jié),共同決定了人造金剛石的單次產(chǎn)量、合成時(shí)間、高品級(jí)率、轉(zhuǎn)化率,進(jìn)而影響公司產(chǎn)品的產(chǎn)量、成本、質(zhì)量。因此,上述三大環(huán)節(jié)是決定金剛石生產(chǎn)企業(yè)競爭力的核心要素。鄭州貝斯達(dá)超硬材料有限公司是集研發(fā)生產(chǎn)銷售于一體的金剛石、金剛石微粉專業(yè)生產(chǎn)廠家,公司擁有先進(jìn)的生產(chǎn)、檢測設(shè)備,秉承豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和較高的技術(shù)水平,一直致力于超硬材料的研究和開發(fā),現(xiàn)已發(fā)展成為中國超硬材料的領(lǐng)先企業(yè)之一。我公司專業(yè)生產(chǎn)高品級(jí)金剛石單晶多晶微粉,在研磨拋光應(yīng)用領(lǐng)域效果極佳,擁用磨頭、丸片、磨頭、流體拋光、光學(xué)應(yīng)用、藍(lán)寶石、金剛石線鋸行業(yè)眾多龍頭客戶和上市公司實(shí)施方案,可定制加工各類等級(jí)金剛石微粉滿足客戶需要。
人造金剛石產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢與前景:
1.產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大的必然性:超硬材料主要是指金剛石和立方氮化硼。金剛石是目前已知的世界上最硬的物質(zhì),立方氮化硼的硬度僅次于金剛石。這兩種材料的硬度都遠(yuǎn)高于其他材料,包括磨具材料剛玉、碳化硅以及刀具材料硬質(zhì)合金、高速鋼。因此,金剛石(立方氮化硼)工具與上述傳統(tǒng)的硬質(zhì)材料工具相比,在工業(yè)加工過程中,壽命更長、損耗更小、效率更高,尤其在加工硬質(zhì)材料方面,具有無可比擬的優(yōu)越性。隨著人造金剛石生產(chǎn)技術(shù)的不斷成熟以及產(chǎn)量的不斷提高,金剛石制品的價(jià)格呈現(xiàn)長期下降趨勢,性價(jià)比的凸顯不斷推動(dòng)其對(duì)傳統(tǒng)硬質(zhì)材料工具的替代。可以確定,未來世界工業(yè)的持續(xù)增長以及替代效應(yīng)將會(huì)不斷促進(jìn)人造金剛石產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大。
我國是世界人造金剛石生產(chǎn)基地:21世紀(jì)初以來,隨著我國在設(shè)備、技術(shù)、原料合成領(lǐng)域的突破,國內(nèi)人造金剛石產(chǎn)量迅速增長,由2001年的16億克拉增加至2009的54億克拉,年均復(fù)合增長率16.4%,2012年預(yù)計(jì)90億克拉左右。目前我國已是世界最大的超硬材料生產(chǎn)基地,占據(jù)世界總產(chǎn)量的70%以上。
2.金剛石應(yīng)用領(lǐng)域廣泛
磨具、鉆探工具、鋸切工具、切削刀具是四大主要應(yīng)用領(lǐng)域。金剛石磨具、刀具主要應(yīng)用于機(jī)械加工工業(yè)和光學(xué)玻璃工業(yè),鋸切工具廣泛應(yīng)用于建筑材料中天然石材和人造石材的切割加工,鉆探工具主要應(yīng)用于地質(zhì)勘探和油氣井的鉆進(jìn),拉絲模具專用于拉制導(dǎo)線和篩網(wǎng)用的各種金屬絲。
3.金剛石工具的優(yōu)點(diǎn)明顯
在磨削合金工具鋼合金時(shí),磨削比比碳化硅高數(shù)千倍,刃磨硬質(zhì)合金車刀時(shí),每磨除1g金屬要消耗碳化硅磨料4~15g,而金剛石僅消耗2~4mg。磨削合金工具鋼時(shí),磨削比提高10倍以上;加工效果好,生產(chǎn)效率高,大幅延長刀具壽命:可以避免用碳化硅砂輪加工時(shí)容易出現(xiàn)裂紋、崩口等缺陷,加工出的刀具粗糙度和精度高,刀具壽命可延長50%~100%,而且可以省掉刃磨后的拋光程序,生產(chǎn)效率提高數(shù)倍。
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建筑工程領(lǐng)域的拓展是未來重要增長點(diǎn)
金剛石鋸片目前已經(jīng)成功地用于切割飛機(jī)跑道和高速公路防滑槽,切割混凝土路面和瀝青路面的伸縮縫,還用于混凝土墻板的切割。
5.地質(zhì)鉆探、地質(zhì)勘探和開采采用金剛石工具成為趨勢
鉆井使用金剛石工具總成本比使用硬質(zhì)合金鉆頭明顯降開采工 鉆頭 低,一般降低30%~40%;金剛石鉆頭能鉆進(jìn)傳統(tǒng)鉆頭難以鉆進(jìn)的最硬的巖層;鉆進(jìn)速度快:在鉆進(jìn)堅(jiān)硬致密的巖石時(shí)金剛石鉆頭更為明顯,例如鉆進(jìn)特別堅(jiān)硬的10級(jí)巖石,小口徑金剛石鉆進(jìn)可達(dá)1~2m/h,而鋼粒鉆只有0.2~0.3m/h
6.光學(xué)玻璃 磨具、刀具 碳化硅工具 切割、磨邊等普遍采用金剛石工具 。
光學(xué)玻璃已經(jīng)全部采用金剛石工具進(jìn)行加工:與使用碳化硅加工相比,使用金剛石工具進(jìn)行加工,綜合效率提高數(shù)倍至數(shù)十倍;.
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應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展:
隨著金剛石成本的降低,除了光學(xué)玻璃和精密玻璃器件外,許多本來用普通磨料加工的一般性玻璃制品業(yè)開始使用金剛石加工。在加工寶石、玉器、瑪瑙等方面,金剛石工具應(yīng)用也取得了與玻璃加工同樣顯著的效果。電子電器 拉絲模 硬質(zhì)合金拉 拉制電子電器工業(yè)用的 耐用度高,壽命長,拉絲產(chǎn)品粗糙度好,精工業(yè)和信 絲模 直徑從毫米級(jí)到微米級(jí) 度高:金剛石拉絲模能夠承受很高的壓力、息工業(yè) 的各種金屬絲導(dǎo)線 摩擦力和數(shù)百度高溫,不容易磨損變形,使用壽命長達(dá)數(shù)年,甚至數(shù)十年,耐用度是硬質(zhì)合金拉絲模的幾十倍至幾百倍。拉絲產(chǎn)品粗糙度好,精度高,精度可達(dá)1~2μm。
鄭州貝斯達(dá)超硬材料有限公司主要產(chǎn)品有:人造單晶金剛石,單晶金剛石微粉,多晶金剛石微粉,金剛石粗顆粒,金剛石細(xì)顆粒,金剛石破碎料,金剛石整形料,鍍層金剛石微粉,金剛石制品專用粉,CBN立方碳化硼微粉等。