綠色制造為超硬材料行業(yè)帶來大機遇

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

　　8月16日至17日上午，中國金剛石工業(yè)新技術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特優(yōu)勢和廣闊應用前景成為與會專家關注的焦點。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)濟的特色，同時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現(xiàn)代工業(yè)各領域?qū)崿F(xiàn)低碳與節(jié)能減排提供了重要的技術支撐，由此將引發(fā)在提倡低碳經(jīng)濟的未來中國出現(xiàn)超硬材料及制品的爆發(fā)性應用。

　　會場原聲：在一天半的會議交流中，與會專家從原材料選擇到工藝設置，從企業(yè)自身管理到超硬產(chǎn)品應用領域，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，其中，綠色制造和低碳發(fā)展成為行業(yè)共識。

　　背景分析：事實上，超硬材料及制品一直在工業(yè)加工應用中發(fā)揮著重要的作用，而隨著國家十二五經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、結構調(diào)整政策的出臺，超硬材料及制品因其優(yōu)良的加工效率和獨特的功能利用，在低碳經(jīng)濟的工業(yè)領域中的優(yōu)勢越來越明顯。

　　綠色制造的實質(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，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、技術難度高，而人造金剛石的耐磨性遠遠傳統(tǒng)，將其應用到石油探頭，會使整個鉆井技術帶來質(zhì)的飛躍，契合了綠色制造的概念。

　　同時，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特的節(jié)能優(yōu)勢，特別是金剛石線在光伏新能源的應用也為行業(yè)人士所熟知。超硬材料綠色產(chǎn)品的市場也潛力巨大，據(jù)報道，我國目前PCD、PCBN切削刀具年產(chǎn)量40萬把，銷售額不到2萬元，而權威部門的調(diào)查表明，兩種刀具潛在市場銷售總額將超過過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，超硬材料制品在電子信息、航天航空、基礎建設、機械工程甚至核能、未來的海洋可燃冰開發(fā)都有爆發(fā)性的應用突破。

　　金剛石功能應用也是超硬材料行業(yè)未來發(fā)展的一大亮點。盡管金剛石的功能應用還處在萌芽狀態(tài)，但金剛石的光電應用、納米應用的初步實踐已初現(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，中國機床工具十二五規(guī)劃在重點發(fā)展產(chǎn)品與技術部分，超硬材料及制品類被鼓勵發(fā)展的有磨料深加工產(chǎn)品、為數(shù)控機床配套的高檔磨具高效、高速、重負荷、精密和超精密磨具，新型低溫結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度重負荷砂帶、特殊涂層砂帶等。粗顆粒兩毫米以上及寶石級和細顆粒納米級超硬材料及CVD金剛石、超硬復合材料；各類超硬材料制品數(shù)控機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；納米級金剛石制品及金剛石地質(zhì)鉆探類工具等。

　　同時，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，得到國家政策的戰(zhàn)略支持。

　　典型事例：隨著超硬材料新應用領域的不斷擴大，超硬材料在支持新能源方面的技術方面不斷取得突破，逐漸產(chǎn)業(yè)化。今年上半年，江西金葵能源科技有限公司，采用世界最先進的金剛石線切割技術試切割生產(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、壽命長的優(yōu)勢，對于提升國內(nèi)同行業(yè)水平意義深遠。

　　豫金剛石計劃也計劃在一年半的時間內(nèi)進行金剛石線項目的投產(chǎn)，產(chǎn)能將達到生產(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：盡管超硬材料面臨著加速發(fā)展的大好機遇，但用于綠色制造的超硬材料及制品通常為高端產(chǎn)品，制造強度大，技術門檻高，目前主要為國外制造商所控制，中國只有很小的份額，這就需要我們加大對管理、科研的力度。同時超硬材料企業(yè)也應該考慮如何實現(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：機械專家網(wǎng)

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