人造金剛石行業(yè)的未來
Writer:admin???Source:???Timer:2017-02-13
金剛石俗稱"金剛鉆",也就是我們常說的鉆石,它是一種由純碳組成的礦物,也是自然界中最堅(jiān)硬的物質(zhì)。它的形成和發(fā)現(xiàn)極為不易,它是碳在地球深部高溫高壓的特殊條件下歷經(jīng)億萬年的"苦修"轉(zhuǎn)化而成的,由于地殼的運(yùn)動(dòng),它們從地球的深處來到地表,蘊(yùn)藏在金伯利巖中,從而被人類發(fā)現(xiàn)和開采。
自18世紀(jì)證實(shí)了金剛石是由純碳組成的以后,人們就開始了對(duì)人造金剛石的研究,只是在20世紀(jì)50年代通過高壓研究和高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)展,才獲得真正的成功和迅速的發(fā)展,人造金剛石亦被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè),工藝行業(yè)。
我國2011年人造金剛石總產(chǎn)量為80億克拉,2012年已突破100億克拉,2013年達(dá)到120億克拉,且未來中國人造金剛石的產(chǎn)量仍將以10%以上的速度增長,10年內(nèi)我國人造金剛石的總產(chǎn)量將大大突破200億克拉/年。屆時(shí)人類社會(huì)文明必將進(jìn)入下一個(gè)時(shí)代:“鉆石時(shí)代”。
“鉆石時(shí)代”的特征是人們使用的工具大量應(yīng)用人造金剛石,特別是:用以農(nóng)耕、收割、糧食作物加工等方面的機(jī)械必須是人造金剛石工具。人們?nèi)粘I钪袑⒋罅渴褂勉@石,人造鉆石作為功能材料將大量應(yīng)用于日常生活,例如鉆石芯的CPU;鉆石芯的手機(jī);鉆石芯的銀行卡等。鉆石刀、鉆石鋸、鉆石鏟、鉆石筆、鉆石錘等也十分常見。
“鉆石時(shí)代”的金剛石單晶應(yīng)用:
(1)替代普通磨料
人造金剛石自誕生之日起,就擔(dān)負(fù)著替代碳化硅、棕剛玉等普通磨料的歷史使命。與普通磨料相比,人造金剛石使用效率高(例如使用相同重量的人造金剛石和碳化硅,在相同的時(shí)間里磨加工,人造金剛石的速度是碳化硅的100倍);損耗低(例如使用相同重量的人造金剛石和碳化硅,在相同的時(shí)間里磨加工,人造金剛石的損耗只有碳化硅損耗的百分之一)。普通磨料行業(yè)作為一個(gè)高污染、高能源消耗的行業(yè),自上世紀(jì)80年代開始許多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)就禁止在本國生產(chǎn)碳化硅、棕剛玉等普通磨料,或?qū)⒓庸せ剞D(zhuǎn)移到不發(fā)達(dá)國家。目前我國每年生產(chǎn)的碳化硅及剛玉超過350萬噸,其中約有30%用于研磨和陶瓷加工,按每噸碳化硅8000元人民幣計(jì),用于磨加工的總產(chǎn)值超過8億元/年,按一克拉人造金剛石0.25元計(jì),如果全面替代碳化硅,將需要不少于32億克拉的人造金剛石。
(2)大型工程機(jī)械
盾構(gòu)機(jī)是裝備制造業(yè)的標(biāo)志性產(chǎn)品,也是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的隧道掘進(jìn)用超大型專用設(shè)備。在中國日益重視開發(fā)利用地下空間的今天,具有十分廣闊的市場前景。2010~2015年期間,中國規(guī)劃建設(shè)的城市快速軌道交通項(xiàng)目總長度達(dá)1700公里,5000多億元投資將聚集在這一領(lǐng)域。南水北調(diào)、西氣東輸?shù)戎卮蠊こ陶诖罅恳攵軜?gòu)機(jī),盾構(gòu)機(jī)施工和制造正在成為一個(gè)巨大的市場。至2011年,全國大約需要500臺(tái)左右的盾構(gòu)機(jī)。按照國際市場每臺(tái)盾構(gòu)機(jī)400~600萬美元的價(jià)格計(jì)算,這一領(lǐng)域的潛在市場每年高達(dá)150億~225億元。另外隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施與能源開發(fā)等工程的投資規(guī)模日益加大常規(guī)的樁工機(jī)械如旋挖鉆機(jī)每年銷售超過500臺(tái),長螺旋鉆孔機(jī)超過400臺(tái),工程機(jī)械年銷售總量超過800億元。而目前這些工程設(shè)備主要還是使用硬質(zhì)合金刀具材料,損耗大,更換困難,成本高。如將工作刀具的材料改為金剛石復(fù)合材料,將大大提高設(shè)備的使用效率,工程刀具的成本約占設(shè)備總成本的5%~8%,約有40~60億元的年工具成本消耗。每年將消耗的人造金剛石不少于60億克拉。
(3)道路建設(shè)
目前我國正在大幅度加快道路建設(shè)。高速公路超過5萬公里,普通公路超過220萬公里,農(nóng)村水泥路超過100萬公里。每年的道路維修費(fèi)用需300~330億元,按每公里的維護(hù)工具使用2%的金剛石工具測算,每年的人造金剛石消耗將超過10億克拉。人造金剛石具有極高的硬度和超耐磨特性,在國家的機(jī)械、石材、石油、地質(zhì)、航空航天、軍工、汽車、冶金、電子等行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈中起著關(guān)鍵作用,決定國家的工業(yè)水平。隨著金剛石應(yīng)用的進(jìn)一步深入,超硬材料必將創(chuàng)造出更加廣闊的市場,為中國乃至世界工業(yè)的發(fā)展作出自己的貢獻(xiàn)。
4)農(nóng)業(yè)機(jī)械
我國目前仍然是農(nóng)業(yè)國,農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度不同國家在世界上的地位也不同。到目前為止我國在農(nóng)業(yè)機(jī)械上仍未使用人造金剛石,究其根源仍然是金剛石價(jià)格較高。隨著金剛石價(jià)格進(jìn)一步下降以及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展,用以農(nóng)耕、收割、糧食作物加工等方面的機(jī)械在未來均會(huì)使用人造金剛石,農(nóng)業(yè)機(jī)械鉆石化市場廣闊。
我公司專業(yè)生產(chǎn)金剛石型號(hào)從80/100、100/120、120/140、140/170、170/200、200/230、230/270、270/325、325/400、400/500.晶型完整,粒度范圍窄。用于生產(chǎn)金剛石工具具有磨削速度快,表面光潔度高,耐磨等優(yōu)點(diǎn),并且可定制加工各類等級(jí)金剛石微粉滿足客戶需要。
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