綠色制造為超硬材料行業(yè)帶來大機(jī)遇

　　超硬材料工具為促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)各領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)低碳與節(jié)能減排提供了重要的技術(shù)支撐，由此將引發(fā)在提倡低碳環(huán)保的未來中國(guó)出現(xiàn)超硬材料及制品的爆發(fā)性應(yīng)用……

　　8月16日至17日上午，中國(guó)金剛石工業(yè)新技術(shù)高層論壇在秦皇島市秦發(fā)假日酒店隆重舉行，超硬材料及制品在低碳環(huán)保和綠色制造中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和廣闊應(yīng)用前景成為與會(huì)專家關(guān)注的焦點(diǎn)。由于相比于普通磨料，制造金剛石的原料的碳是可循環(huán)資源，因此超硬材料行業(yè)就具有可再生經(jīng)濟(jì)的特色，同時(shí)制造超硬材料及制品的能耗也很低，更重要的是：超硬材料工具為促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)各領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)低碳與節(jié)能減排提供了重要的技術(shù)支撐，由此將引發(fā)在提倡低碳經(jīng)濟(jì)的未來中國(guó)出現(xiàn)超硬材料及制品的爆發(fā)性應(yīng)用。

　　會(huì)場(chǎng)原聲：在一天半的會(huì)議交流中，與會(huì)專家從原材料選擇到工藝設(shè)置，從企業(yè)自身管理到超硬產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域，充分討論和論證了超硬材料特別是金剛石及制品的發(fā)展與趨勢(shì)，其中，綠色制造和低碳發(fā)展成為行業(yè)共識(shí)。

　　背景分析：事實(shí)上，超硬材料及制品一直在工業(yè)加工應(yīng)用中發(fā)揮著重要的作用，而隨著國(guó)家十二五經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、結(jié)構(gòu)調(diào)整政策的出臺(tái)，超硬材料及制品因其優(yōu)良的加工效率和獨(dú)特的功能利用，在低碳經(jīng)濟(jì)的工業(yè)領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)越來越明顯。

　　綠色制造的實(shí)質(zhì)就是能源高效利用、開發(fā)新能源的問題，而超硬材料及制品作為產(chǎn)品加工領(lǐng)域的工業(yè)消耗品，其性能很大程度上影響綠色GDP的生產(chǎn)。由于超硬材料及制品的高加工效率、高加工質(zhì)量以及低污染能耗的產(chǎn)品特點(diǎn)，將在降低工業(yè)能耗發(fā)揮重大作用。

　　例如，PDC鉆頭就將為綠色能源鉆采開路，由于煤炭石油能源的逐漸耗竭，未來的能源領(lǐng)域，天然氣將成為主力軍，并且天然氣燃燒只產(chǎn)生二氧化碳和水，污染較少，是能源發(fā)展的方向。但天然氣的勘探和開發(fā)，投資大、工期長(zhǎng)、技術(shù)難度高，而人造金剛石的耐磨性遠(yuǎn)遠(yuǎn)傳統(tǒng)，將其應(yīng)用到石油探頭，會(huì)使整個(gè)鉆井技術(shù)帶來質(zhì)的飛躍，契合了綠色制造的概念。

　　同時(shí)，超硬刀具、高速CBN砂輪，金剛石線等超硬產(chǎn)品在綠色制造中也有獨(dú)特的節(jié)能優(yōu)勢(shì)，特別是金剛石線在光伏新能源的應(yīng)用也為行業(yè)人士所熟知。超硬材料綠色產(chǎn)品的市場(chǎng)也潛力巨大，據(jù)報(bào)道，我國(guó)目前PCD、PCBN切削刀具年產(chǎn)量40萬把，銷售額不到2萬元，而權(quán)威部門的調(diào)查表明，兩種刀具潛在市場(chǎng)銷售總額將超過過15億美元。

　　除此之外，由于相比硬質(zhì)合金、普通磨具的明顯優(yōu)勢(shì)，超硬材料制品在電子信息、航天航空、基礎(chǔ)建設(shè)、機(jī)械工程甚至核能、未來的海洋可燃冰開發(fā)都有爆發(fā)性的應(yīng)用突破。

　　金剛石功能應(yīng)用也是超硬材料行業(yè)未來發(fā)展的一大亮點(diǎn)。盡管金剛石的功能應(yīng)用還處在萌芽狀態(tài)，但金剛石的光電應(yīng)用、納米應(yīng)用的初步實(shí)踐已初現(xiàn)崢嶸，前景令人期待。

　　政策支持：近年來，超硬材料行業(yè)得到了政策的大力支持支持，中國(guó)機(jī)床工具十二五規(guī)劃在重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)品與技術(shù)部分，超硬材料及制品類被鼓勵(lì)發(fā)展的有磨料深加工產(chǎn)品、為數(shù)控機(jī)床配套的高檔磨具高效、高速、重負(fù)荷、精密和超精密磨具，新型低溫結(jié)合劑等及涂附磨具人造金剛石、立方氮化硼涂附磨具及全聚酯布高強(qiáng)度重負(fù)荷砂帶、特殊涂層砂帶等。粗顆粒兩毫米以上及寶石級(jí)和細(xì)顆粒納米級(jí)超硬材料及CVD金剛石、超硬復(fù)合材料；各類超硬材料制品數(shù)控機(jī)床用高速高效高精度超硬材料砂輪、成型修整滾輪等磨具；精密高性能鏜、銑、鉸削等特殊刀具；IC、IT行業(yè)晶圓加工用系列工具；高檔金剛石專用鋸片；納米級(jí)金剛石制品及金剛石地質(zhì)鉆探類工具等。

　　同時(shí)，規(guī)劃提出磨料磨具行業(yè)要提倡創(chuàng)新工藝、節(jié)能、減排、廢物回收再利用等，向低碳環(huán)保生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變。大力發(fā)展具有明顯低碳環(huán)保特性的超硬材料及制品，并加快其普及應(yīng)用。

　　將于九月發(fā)布的新材料十二五中，超硬材料及制品也將被作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)列入，得到國(guó)家政策的戰(zhàn)略支持。

　　典型事例：隨著超硬材料新應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，超硬材料在支持新能源方面的技術(shù)方面不斷取得突破，逐漸產(chǎn)業(yè)化。今年上半年，江西金葵能源科技有限公司，采用世界最先進(jìn)的金剛石線切割技術(shù)試切割生產(chǎn)太陽能單晶硅片取得成功。比傳統(tǒng)的砂漿切割技術(shù)快3倍，消耗的水電減少了三分之二，硅粉可以全部回收使用，既節(jié)能又環(huán)保，并具高效率、壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于提升國(guó)內(nèi)同行業(yè)水平意義深遠(yuǎn)。

　　豫金剛石計(jì)劃也計(jì)劃在一年半的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行金剛石線項(xiàng)目的投產(chǎn)，產(chǎn)能將達(dá)到生產(chǎn)0.33mm光伏金剛石線1.44萬km/年，用于切割硅錠；0.12mm金剛石線13.2萬km/年。

　　編輯快評(píng)：盡管超硬材料面臨著加速發(fā)展的大好機(jī)遇，但用于綠色制造的超硬材料及制品通常為高端產(chǎn)品，制造強(qiáng)度大，技術(shù)門檻高，目前主要為國(guó)外制造商所控制，中國(guó)只有很小的份額，這就需要我們加大對(duì)管理、科研的力度。同時(shí)超硬材料企業(yè)也應(yīng)該考慮如何實(shí)現(xiàn)自身的綠色制造和節(jié)能減排，如廢舊超硬材料及制品回收的研究等等。

來源：機(jī)械專家網(wǎng)

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