呂 智，鄭 超，林 峰，王進(jìn)保，謝志剛

（1.國(guó)家特種礦物材料工程技術(shù)研究中心；廣西 桂林541004；2.中國(guó)有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限公司，廣西 桂林541004）

1 我國(guó)超硬材料制品發(fā)展現(xiàn)狀

歷經(jīng)改革開(kāi)放30年的快速發(fā)展，我國(guó)超硬材料行業(yè)取得了舉世矚目的成就，人造金剛石和立方氮化硼的產(chǎn)量連續(xù)取得突破。據(jù)有關(guān)資料顯示，2011年我國(guó)人造金剛石產(chǎn)量達(dá)到124億克拉，占世界人造金剛石產(chǎn)量的80%以上，立方氮化硼產(chǎn)量達(dá)到3.43億克拉，占世界產(chǎn)量的60%以上。隨著人造金剛石和立方氮化硼產(chǎn)量的不斷擴(kuò)張，我國(guó)自主創(chuàng)新的超硬材料制品與設(shè)備也獲得了飛速發(fā)展，毋庸置疑，我國(guó)已經(jīng)成為世界超硬材料制品生產(chǎn)大國(guó)，在很大程度上改變了世界超硬材料產(chǎn)業(yè)的格局，成為世界超硬材料產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)力量之一。

但是，我國(guó)超硬材料制品生產(chǎn)的起步較晚，基礎(chǔ)較差，雖然有很大進(jìn)步，但仍有許多不足。大部分超硬材料制品水平與世界一流產(chǎn)品比較，差距仍較大，產(chǎn)品使用性能低、外觀差、質(zhì)量不穩(wěn)定等問(wèn)題依然存在，這導(dǎo)致我國(guó)超硬材料制品在高端專業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中落后于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家。以至于每年出口大量超硬材料制品（如砂輪）的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于少量進(jìn)口高端產(chǎn)品的價(jià)值。

然而，隨著國(guó)內(nèi)技術(shù)的不斷積累和創(chuàng)新，少數(shù)超硬材料制品性能得到顯著提升，有的接近甚至超過(guò)國(guó)外同類產(chǎn)品。如國(guó)內(nèi)特邦公司研發(fā)的金剛石繩鋸，2011年憑著優(yōu)良的性能和優(yōu)秀的性價(jià)比，擊敗歐洲知名品牌，中標(biāo)新西蘭一項(xiàng)國(guó)際工程。創(chuàng)源公司2012年生產(chǎn)的新的專利產(chǎn)品金剛石玻璃磨邊輪，采用創(chuàng)新的等形磨耗、頻振式加工技術(shù)，解決了行業(yè)內(nèi)久而未決的多項(xiàng)難題，綜合性能（表面粗糙度、崩邊、抗變形，鋒利度，壽命）成倍提高，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。創(chuàng)源公司生產(chǎn)的燒結(jié)打孔鉆頭幾年來(lái)一直處于國(guó)際領(lǐng)先水平，2年多來(lái)先后6次漲價(jià)，迫使意大利知名玻璃加工設(shè)備和工具制造企業(yè)—BAVALANNI公司前來(lái)洽談合作，西班牙一個(gè)老牌生產(chǎn)企業(yè)也正式洽談將生產(chǎn)項(xiàng)目轉(zhuǎn)移到該公司。

新材料產(chǎn)業(yè)將成為21世紀(jì)初發(fā)展最快的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。國(guó)家“十二五”規(guī)劃中把“節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、新能源、新材料和新能源汽車”七大產(chǎn)業(yè)列為新階段轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，而在新材料產(chǎn)業(yè)項(xiàng)下列入了超硬材料及制品。因此，國(guó)家將在產(chǎn)業(yè)政策方面向超硬材料及制品產(chǎn)業(yè)傾斜，同時(shí)超硬材料及制品在其它六項(xiàng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中將發(fā)揮不可或缺的重要作用，“十二五”期間將是我國(guó)超硬材料及制品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。

2 國(guó)內(nèi)超硬材料制品已具備高端化的條件

經(jīng)過(guò)多年的努力，國(guó)內(nèi)超硬材料行業(yè)已取得顯著進(jìn)步。無(wú)論是超硬材料制品的科研技術(shù)能力，還是實(shí)體生產(chǎn)能力，都已經(jīng)具備向高端產(chǎn)品發(fā)展的條件。近年來(lái)，我國(guó)諸多國(guó)家級(jí)、省市級(jí)超硬材料工程技術(shù)研究中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與產(chǎn)業(yè)化基地的建設(shè)，有效地提升了我國(guó)超硬材料制品企業(yè)的自主創(chuàng)新能力。國(guó)內(nèi)少數(shù)企業(yè)可以生產(chǎn)出世界一流的超硬材料制品，在國(guó)際市場(chǎng)中已具備一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

2.1 金剛石繩鋸

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)石材荒料緊缺，由于大力開(kāi)發(fā)新礦山，為繩鋸技術(shù)的快速發(fā)展和市場(chǎng)推廣贏得契機(jī)，國(guó)內(nèi)部分金剛石繩鋸切割效率已達(dá)到國(guó)外產(chǎn)品的80%以上，切割壽命也達(dá)到國(guó)外產(chǎn)品的85%～90%。國(guó)內(nèi)異型及石材礦山開(kāi)采繩鋸已全部取代進(jìn)口，鋼混繩鋸處于與歐洲品牌同臺(tái)競(jìng)技的格局，并在全球廣泛銷售。據(jù)粗略估計(jì)，2012全國(guó)繩鋸產(chǎn)量估計(jì)將超過(guò)80萬(wàn)米，其中有接近50%的產(chǎn)品出口。連續(xù)數(shù)年繩鋸產(chǎn)品的長(zhǎng)盛不衰，致使幾家品質(zhì)穩(wěn)定，銷路好的公司均在擴(kuò)大產(chǎn)量，日產(chǎn)串珠4～6萬(wàn)粒的至少有3～4家，南方各地還有更多的制品廠家也在投入金剛石繩鋸的生產(chǎn)。此外，各種型號(hào)的繩鋸機(jī)今年出口將接近800臺(tái)，這是我國(guó)超硬材料制品行業(yè)歷史上出口最多的一種設(shè)備。該設(shè)備性能先進(jìn)，質(zhì)量穩(wěn)定，價(jià)位適中，極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。可以認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)金剛石繩鋸和繩鋸機(jī)在國(guó)際市場(chǎng)上的暢銷，證明了中國(guó)不僅鞏固了在低端市場(chǎng)的地位，而且正在向中高檔市場(chǎng)進(jìn)軍，并占領(lǐng)了一定的國(guó)際市場(chǎng)份額，金剛石繩鋸是我國(guó)目前極具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品之一。圖1為國(guó)產(chǎn)金剛石繩鋸，圖2為金剛石繩鋸機(jī)使用示意圖。

圖1 國(guó)產(chǎn)金剛石繩鋸Fig.1 The domestic diamond wire saw

圖2 金剛石繩鋸使用示意圖Fig.2 The using schematic diagram of diamond wire saw

2.2 超高速超硬材料磨具

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)高速精密加工超硬材料磨具制備技術(shù)取得重大進(jìn)展，產(chǎn)品質(zhì)量與國(guó)外同類產(chǎn)品相近的不斷涌現(xiàn)。鄭州磨料磨具磨削研究所引領(lǐng)行業(yè)在研制汽車工業(yè)和光伏電子行業(yè)使用的高速精密超硬材料砂輪和高精度超薄超硬材料切割砂輪等高端產(chǎn)品方面取得可喜成績(jī)，改變了過(guò)去此類產(chǎn)品依賴進(jìn)口的局面。尤其是陶瓷超硬材料砂輪（圖3）以其優(yōu)越的性能而獲得更快發(fā)展，當(dāng)前已被CNC磨床廣泛應(yīng)用，其磨削線速度已提高到150～200m／s，每年都要大量進(jìn)口陶瓷cBN砂輪的狀況正在逐漸改變，不少企業(yè)能提供與進(jìn)口砂輪相當(dāng)?shù)母呔苌拜?。此外，高?qiáng)度低熔點(diǎn)的微晶玻璃結(jié)合劑cBN砂輪也已獲得突破，性能接近進(jìn)口砂輪水平，可用于高速精密磨削加工。

圖3 三磨所陶瓷結(jié)合劑cBN砂輪Fig.3 The vitrified bond cBN grinding wheel made by Zhengzhou Research Institute for Abrasives and Grinding

2.3 金剛石玻璃加工工具

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)金剛石玻璃加工工具制備技術(shù)取得突破性進(jìn)展，質(zhì)量與國(guó)外同類產(chǎn)品相當(dāng)甚至更好。桂林創(chuàng)源公司經(jīng)多年努力，精心生產(chǎn)的金剛石玻璃磨邊輪（圖4）的性能達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，生產(chǎn)的金剛石玻璃打孔鉆頭（圖5）的性能亦達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，且性價(jià)比更高。該公司已成為國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能鍍膜玻璃和液晶玻璃加工的主要供應(yīng)商之一，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，在國(guó)外產(chǎn)品連年下調(diào)價(jià)格的背景下，該公司的幾種精優(yōu)產(chǎn)品卻逐年提高售價(jià)，并影響國(guó)外同類產(chǎn)品的價(jià)格體系，顯示其已具備具有在國(guó)際市場(chǎng)定價(jià)的話語(yǔ)權(quán)。目前，在該公司產(chǎn)品售價(jià)高于國(guó)外同類產(chǎn)品的情況下，國(guó)外多家知名公司仍要求貼牌銷售！

圖4 創(chuàng)源公司生產(chǎn)的玻璃磨輪Fig.4 The grinding wheels for glasses made by Guilin Champion Union Diamond Co.，Ltd.

圖5 創(chuàng)源公司生產(chǎn)的玻璃打孔鉆Fig.5 The perforating drill bits for glasses made by Guilin Champion Union Diamond Co.，Ltd.

2.4 中高檔大功率激光鋸片出口強(qiáng)勁

近十余年來(lái)，國(guó)內(nèi)高端金剛石鋸片產(chǎn)品發(fā)展比較快，變進(jìn)口為出口的趨勢(shì)明顯，激光大理石鋸片、激光混凝土鋸片、陶瓷鋸片等已經(jīng)可以大量出口，占領(lǐng)了相當(dāng)比例的國(guó)外市場(chǎng)份額。在該領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)普遍加強(qiáng)了技術(shù)基礎(chǔ)研究和試驗(yàn)工作，根據(jù)被加工對(duì)象的多樣性和加工難度的提高，有針對(duì)性地大量應(yīng)用各種新技術(shù)，如：增加胎體對(duì)超硬材料把持力技術(shù)、改善胎體性能技術(shù)、改善磨粒分布技術(shù)，等等。有些企業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)開(kāi)發(fā)從提高絕對(duì)性能、質(zhì)量穩(wěn)定性等方面著手，通過(guò)進(jìn)行配方研究、結(jié)構(gòu)研究、原料研究、工藝研究等提高產(chǎn)品的絕對(duì)性能，精細(xì)控制生產(chǎn)工藝解決產(chǎn)品穩(wěn)定性，使產(chǎn)品性能和質(zhì)量的穩(wěn)定性得到大幅度提高，滿足了國(guó)外市場(chǎng)的要求。桂林特邦公司以上述方式開(kāi)發(fā)的大功率混凝土鋸片批量出口美國(guó)，售價(jià)比國(guó)內(nèi)一些廠家產(chǎn)品高出一倍，但仍獲得客商認(rèn)可。該公司新近研發(fā)的一種激光磨地鋸片 （diamand grooving）（這類產(chǎn)品國(guó)外普遍用于高速公路、機(jī)場(chǎng)路面的開(kāi)槽），鋸片齒寬2.6～3.8mm，一組164～197片，長(zhǎng)約1200mm，組裝在一種專用車的一根大軸上（圖7所示）因要對(duì)路面進(jìn)行連續(xù)的切槽施工，所以對(duì)鋸片的同軸度要求非常高，經(jīng)兩輪試制，該公司產(chǎn)品即得到用戶認(rèn)可并投入批量生產(chǎn)。

圖6 激光磨地鋸片F(xiàn)ig.6 Laser welding blade used for grinding ground

圖7 激光磨地鋸片組裝圖Fig.7 Assembly drawing of laser welding blade used for grinding ground

上述幾項(xiàng)產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)狀說(shuō)明我國(guó)的超硬材料制品企業(yè)完全有能力自主創(chuàng)新研制和發(fā)展高檔超硬材料制品，從而逐步取代進(jìn)口產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)精密高檔產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化。

（下期續(xù)完）

［1］呂智，鄭超，等.中國(guó)超硬材料制品技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展［J］.超硬材料工程，2012（2）.

［2］呂智，謝志剛.在新形勢(shì)下超硬材料制品企業(yè)如何打造國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力［C］.2012超硬材料行業(yè)高層論壇.

［3］劉金昌.‘十一五’我國(guó)超硬材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與發(fā)展盤點(diǎn)［J／OL］.中國(guó)超硬材料網(wǎng)，專題資訊，2012.

［4］陳金龍.超硬材料行業(yè)研究報(bào)告［R］.和君數(shù)據(jù)庫(kù)，2012.