超硬材料网

　　【中国超硬材料网 讯】11月11日，第二十届中国超硬材料技术发展论坛暨“庆祝中国立方氮化硼诞生50周年大会进入第二天。
　　会议首先由中国超硬材料协会高级顾问李志宏做《卧薪尝胆 开拓创新 收缩蓄势 待春勃发——2015年超硬材料行业经济运行情况简析》主题报告。报告总共分为三大部分：分别为“2015年超硬材料行业经济运行情况”、“2016年1~9月份超硬材料行业经济运行情况”以及“从行业近年统计数据看现状与未来”。 　　在“2015年超硬材料行业经济运行情况“报告部分以23个统计数据表及19个图给出了2015年国家宏观经济部分数据、行业经济运行主要指标、主要产品产量、进出口及世界主要经济体进口本行业产品情况等统计数据，并以此为基础简要分析了超硬材料行业运行情况：阵痛持续发酵、压力持续增大、运行日益艰难、主要经济指标名义增长率持续低于GDP。主要产品产量全面下挫，利润总额深度下探，中小企业减产停产面持续扩大，甚至部分大企业也步履维艰；出口在2014年强力反弹后，2015年深度下调，但出口产品单价均有不同程度上扬，出口产品结构因市场倒逼而明显改善。行业产品内外贸形势均劣于国家总体形势!
　　报告指出：行业已进入前所未有的严酷寒冬，主要经济指标增长率几乎全面低于国家宏观经济，大多数企业遭受着前所未有的煎熬，多数企业不得不收缩蓄势、待春勃发。但部分企业卧薪尝胆、开拓创新，开发并孕育了一批高新技术成果，不仅使企业在整个制造业不景气的情况下仍保高速增长，而且攒足了发展后劲，为行业转型升级做出了榜样与积极贡献，未来发展令人鼓舞! 　　报告号召：行业企业应认真抓好落实中央经济工作会议确定的2016年五大任务：即“三去一降一补”——去产能、去库存、去杠杆、降成本、补短板。只有把中低端产品产能与库存消灭了，补上了开拓创新的短板，又没有过多使用金融杠杆，同时大力发展自动化与智能化生产，成本自然会降低。我们是国民经济各行各业的供给侧，我们的结构性改革完成好了，我们的企业就会具有强大的竞争力和生命力，就会使中国超硬材料在国内外市场树立起更加光辉的形象，就会为实现超硬材料强国的伟大目标做出更大贡献!
　　报告谈到：中国超硬材料在国际上已经形成了不可小觑的强大力量，产品几乎遍布世界各地。要看到我们以产品单价较低为标志，占领的多为中低端市场，同时也要看到我们多数产品的单价都在提高，说明我们正在向高端冲击!行业整体发展空间巨大，结构调整任务繁重。具体到产品类别上，我们要认识到金刚石、金刚石锯片(含薄壁钻)类产品除了具有传统优势的DIY类产品外，高端产品已达世界先进水平，广泛出口到了发达经济体，已与发达国家同行在同台竞争，品牌已初步形成；刀具类产品也已广泛出口到了发达经济体，但平均单价是发达国家的十分之一甚至更低，结构需大力改善；砂轮类产品还未冲出亚洲，需加大努力。
　　报告最后总结到：隆冬施虐既久，春天还会远吗?!让我们卧薪尝胆，拿起创新的武器，树立扭转乾坤的信心，加快供给侧改革的步伐，勇敢挺进'蓝海'，以饱满的热情、昂扬的斗志迎接即将到来的阳光明媚的行业春天吧!
　　此外，本届中国超硬材料技术发展论坛还准备了多个技术论文报告，论坛现场学术交流气氛浓厚，本次论坛的成功举办为国内超硬材料行业搭建了学术交流与合作平台，展示了国内超硬材料行业的新技术、新成果，势必将推动超硬材料产业的技术创新再上新台阶。 　　报告探索了在超高压高温条件下，采用直接转化法合成大尺度多晶金刚石的机理和技术途径，研制成功了合成所需要的高温高压成套设备，开发了大尺度多晶金刚石的合成工艺技术，获得了高质量、大尺度的金刚石样品，样品表面光洁、无裂纹、维氏硬度大于130GPa（单晶金刚石维氏硬度一般为80-120 GPa）。该项目填补了国内空白，总体技术达到国际先进水平，在晶粒度和色泽调控方面达到国际领先水平。 　　报告综述了以钛或锰金属粉与纳米金刚石、纳米碳化硅、氮化硅晶须或碳纳米管为原料，通过真空镀法对上述纳米粉体进行表面改性处理后在新能源方面的应用。介绍了钛镀覆纳米金刚石、纳米碳化硅和氮化硅晶须作为铂催化剂载体材料在直接甲醇燃料电池方面的应用，以及锰镀覆碳纳米管在超级电容器方面的应用。 　　PDC产品内部普遍存在残余应力，往往是是造成PDC非正常失效的主要因素。本报告详细研究了金刚石复合片内部残余应力的组成，并采用X射线衍射仪建立了聚晶金刚石复合片热残余应力的检测方法，研究了聚晶金刚石复合片的热残余应力分布规律：(1)金刚石层表面残余应力最大的压应力在中心位置，从中心到边缘，应力逐渐降低；(2)PCD层与硬质合金基体界面附近的应力值对界面设计和PDC使用性能的影响最大。利用XRD检测残余应力的方法，分别研究了PCD层厚度、金刚石颗粒度、两相界面结合形状以及金属Co对PDC残余应力的影响规律，为控制PDC内部应力提供指导和借鉴。 　　氮化硼纳米管是由六方氮化硼层卷曲而成的一维纳米材料，其结构与碳纳米管相类似，因其具有独特的物理、化学、电子学和力学性能，自发现以来便引起广大研究学者的广泛关注。本报告介绍了近几年来氮化硼纳米管的研究进展情况，简要阐述了纳米管的基本结构、性能以及制备方法，并在此之上着重介绍了氮化硼纳米管的应用研究的进展情况，提出了今后研究和应用的方向。 　　以实际生产中链轮的双端面磨削加工为研究对象，采用陶瓷结合剂CBN双端砂轮进行了工艺优化试验研究。通过表面粗糙度仪分析了工件表面的加工质量，通过系统自带的计时器统计了加工节拍。结果表明：采用细粒度修整石修整可以提升被加工工件的表面粗糙度，采用粗粒度修整石修整可以提升加工效率。在能够满足被加工工件质量的前提下，尽量选择粗粒度的修整石可以获得比较理想的磨削效果。磨削加工时采用较高的上下盘转速可以获得更好的工件表面质量及加工效率。 　　采集金刚石圆锯片激光焊和钎焊部位作试样，分析研究了焊缝形貌、金相组织、成分与物相、硬度及抗弯强度。结果表明：激光焊熔化区为柱晶组织，排布细腻，有残留气孔，HV呈线性变化；钎焊熔化区为二相组织，枝晶明显，无裂纹气孔，HV较低。激光焊钢热影响区产生针状马氏体；钎焊钢侧不存在相变引起的热影响区。激光焊和钎焊的刀头侧，在特定的配料体系下，亦不存在固态相变引发的热影响区，大体保持了粉末烧结组织。激光焊和钎焊焊缝抗弯强度均值分别为1175MPa、983MPa，都大于国外安全强度要求，但激光焊强度波动相对较大，这与残留气孔密切相关。报告最后还阐述了激光焊气孔的成因。 　　近年来石材、硅材料、蓝宝石、水晶、玉石、精密陶瓷、复合材料等贵重新材料的发展速度惊人，对这些材料的切割加工要求也越来越高。报告简述了小直径金刚石线锯(绳锯)的研发进展和切割应用分析，并对未来金刚石线锯(绳锯)及锯切设备的发展进行了展望。 　　采用国产铰链式六面顶压机，通过高温高压(HPHT)工艺合成出曲面结构聚晶金刚石复合片，即屋脊齿。实验室检测结果表明：屋脊齿相较于同规格平面齿，其耐磨性能提高40%，抗冲击性能提高30.8%，而切削力降低36.8%；同时，屋脊齿使用中选择合适的齿前角可提高钻井进尺量及钻速。实地钻探结果表明，该屋脊齿相较于同规格平面齿，钻进距离及钻速分别提高了8.1%、38.9%。 　　通过研发聚晶金刚石复合片、设计钻头胎体获得高风压聚晶金刚石潜孔钻头。国内某铜矿潜孔凿岩工程的结果表明：四方达公司高风压聚晶金刚石潜孔钻头的钻进寿命是硬质合金潜孔钻头的3～5倍，钻进效率较硬质合金潜孔钻头提高15.6%，可有效降低综合凿岩成本、缩短工程周期、减轻操作劳动强度，适用于硬质地层替代硬质合金潜孔钻头。 　　报告叙述了使用近红外纳秒短脉冲激光器对钻石及单晶进行切割加工的可行性及具体工艺方法，从激光功率、重复频率、脉宽、模式选择和调制效果5个方面界定了适合切割钻石及单晶的激光器的特性，指出了由角度θ、高度H、和底部宽度d三个要素规划构成的V型槽切缝截面对于激光能否切透一定厚度的钻石和单晶所起的决定性作用。通过对于显微镜下放大后的切缝上边缘、下边缘和切割侧面的观察证明了纳秒短脉冲激光器对于切割钻石和单晶的安全性和适用性。描述了通过专用5轴联动控制系统将钻石原石切割成具有桌面、冠部、腰线和底部四部分基本形状的具体步骤和方法。