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復(fù)合超硬材料及其市場前景
發(fā)布日期：2015-05-11 瀏覽次數(shù)： 文章來源：銳石公司
導(dǎo)讀：復(fù)合超硬材料是指以金剛石和立方氮化硼(CBN)單晶超硬材料為主要原材料，添加金屬或非金屬粘結(jié)劑并通過超高壓高溫?zé)Y(jié)工藝制成的聚晶復(fù)合材
復(fù)合超硬材料是指以金剛石和立方氮化硼(CBN)單晶超硬材料為主要原材料，添加金屬或非金屬粘結(jié)劑并通過超高壓高溫?zé)Y(jié)工藝制成的聚晶復(fù)合材料，是工業(yè)生產(chǎn)和加工所必需的新型復(fù)合材料，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、地質(zhì)、石油、煤炭、木材、建筑、汽車、家電等傳統(tǒng)領(lǐng)域，以及電子信息、航空航天、國防軍工等高技術(shù)領(lǐng)域。復(fù)合超硬材料的主要制品包括：石油/天然氣鉆頭用金剛石燒結(jié)體(PCD)復(fù)合片、煤田/礦山工具用PCD復(fù)合片、PCD高品級拉絲模坯和PCD/聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具用復(fù)合片。
2000年前后我國超硬材料產(chǎn)業(yè)迎來了第一次產(chǎn)業(yè)大發(fā)展，傳統(tǒng)的片狀工藝被升級為粉末工藝，使得金剛石的成本大幅下降。此后中國的金剛石產(chǎn)量快速上升，年產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的80%。近幾年來，由于我國金剛石產(chǎn)業(yè)六面頂壓機(jī)的大型化進(jìn)展迅速，超硬材料產(chǎn)業(yè)迎來了第二次產(chǎn)業(yè)大發(fā)展，金剛石生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低，產(chǎn)品質(zhì)量、工藝技術(shù)均接近國際水平。國產(chǎn)金剛石復(fù)合片在切削刀、煤田、礦山工具等領(lǐng)域逐步替代進(jìn)口金剛石復(fù)合片，國產(chǎn)高端石油復(fù)合片打入國際市場，出口量不斷增加。
現(xiàn)階段，我國復(fù)合超硬材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有兩個(gè)方面的顯著優(yōu)勢。其一，我國復(fù)合超硬材料產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成一定規(guī)模，在原材料采購方面擁有本土優(yōu)勢。我國金剛石產(chǎn)量自20世紀(jì)90年代開始進(jìn)入高速增長期，2009年產(chǎn)量達(dá)到54億克拉，2011年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到110億克拉，人造金剛石總產(chǎn)量占全球的90%以上。其二，中國擁有相對較低的生產(chǎn)制造成本，在國際市場上擁有低價(jià)優(yōu)勢。隨著技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)工藝的持續(xù)改進(jìn)，復(fù)合超硬材料性價(jià)比逐漸體現(xiàn)，硬質(zhì)合金、高速鋼逐漸被金剛石替代，我國金剛石復(fù)合片產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。
目前，復(fù)合超硬材料下游需求呈現(xiàn)較快增長的態(tài)勢，其中高品級金剛石的市場需求占整個(gè)市場的比例大約為60%～70%。首先，我國天然氣產(chǎn)量一直呈現(xiàn)高速增長趨勢，2011年我國天然氣產(chǎn)量達(dá)到1025億m3。隨著我國油氣產(chǎn)量的不斷增長，對于油氣用PCD復(fù)合片的需求量也表現(xiàn)出旺盛的需求。目前，油氣用PCD復(fù)合片全球市場規(guī)模約為110億元，我國市場空間大約為14億元，發(fā)展?jié)摿薮?。中國是全球頁巖氣儲(chǔ)量最多的國家，可采儲(chǔ)量約為36.1萬億m3。我國將頁巖氣勘探開發(fā)作為國家能源戰(zhàn)略的重要發(fā)展領(lǐng)域之一，2020年產(chǎn)量將達(dá)到600～1000億m3。隨著頁巖氣開發(fā)利用的深入，油氣用PCD復(fù)合片必將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。其次，在煤炭產(chǎn)量的不斷帶動(dòng)下，我國礦用PCD復(fù)合片市場規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。全球礦山用PCD復(fù)合片市場規(guī)模近200億元，中國市場規(guī)模約為20億元。總之，全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和國內(nèi)宏觀經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，將為復(fù)合超硬材料產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展帶來更大的發(fā)展機(jī)遇和市場空間。
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生產(chǎn)設(shè)備配置
剛玉制砂生產(chǎn)流程
原料：礬土生礦石
設(shè)備：礬土窯、冶煉爐、制砂生產(chǎn)線、磁選設(shè)備、磨粉機(jī)、化驗(yàn)設(shè)備
成品：耐火原料和磨料兩個(gè)系列
規(guī)格：骨料：0-1,1-3,3-5,5-8
磨料：F12-F1200
原理：生礬土礦經(jīng)過礬土窯燒制為熟礬土，經(jīng)過電弧爐通電冶煉成為剛玉原塊，再經(jīng)破碎設(shè)備破碎制成砂子，通過磨粉機(jī)和磁選設(shè)備進(jìn)行成品加工。
