2023年中國超硬材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

• 陳澤芳 2023年9月11日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 957 60
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隨著超硬磨料逐步取代高耗能、重污染、低性能的普通磨料(主要是碳化硅和氧化鋁類磨料)和普通硬質(zhì)合金;高精密超硬磨具、研磨拋光工具、復(fù)合超硬刀具、高硬度復(fù)雜地層的勘探與鉆井、海上油氣田鉆井用金剛石復(fù)合片鉆頭等市場空間逐步釋放，將達(dá)數(shù)千億元規(guī)模。單晶硅、多

我國超硬材料產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展主流是大力發(fā)展超硬材料制品，主要包括金剛石和CBN的精密磨具、刀具、高效耐用切割工具、鉆探工具等各種新型加工工具，趨向?qū)Ｓ没⑾盗谢?、?biāo)準(zhǔn)化。此外，具有超高速度、超高精度、超長壽命等特點(diǎn)的超硬材料工具新品種將不斷涌現(xiàn)。

超硬材料制品貫穿于整個產(chǎn)業(yè)鏈，從最初的石材開采到加工都需要使用大量繩鋸、鋸片、 磨輪、排鋸等超硬材料制品。近年來我國超硬材料制品技術(shù)獲得了迅猛發(fā)展，應(yīng)用于石材礦山 開采及加工用的超硬材料制品性能接近世界先進(jìn)水平，中國石材加工工具市場份額不斷擴(kuò)大。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2023-2028年中國超硬材料行業(yè)發(fā)展前景分析及深度調(diào)研咨詢報告》分析：

超硬材料通常是指硬度特別高、維氏硬度大于 40 Gpa 的材料，主要用于金屬及合金材料、 高硬脆材料、復(fù)合材料、軟韌材料以及難加工材料的加工。同時作為一種重要的功能材料，可 應(yīng)用于電子電器、裝備制造、航空航天、國防軍工、醫(yī)療檢測和治療等高科技領(lǐng)域。超硬材料 主要包括固有硬度與其成分相關(guān)的本征類超硬材料和固有硬度與顯微結(jié)構(gòu)相關(guān)的非本征類超硬 材料。本征類超硬材料包括金剛石、立方氮化硼(PCBN)、氮化碳和 B-N-C 三元化合物等。 非本征類超硬材料包括納晶金剛石聚集體、聚合金剛石納米棒等。目前常見的超硬材料有天然 金剛石、人造金剛石、立方氮化硼等。

超硬材料適于用來制造加工其它材料的工具，尤其是在加工硬質(zhì)材料方面，具有無可比擬的優(yōu)越性，占有不可替代的重要地位。止因如此，超硬材料在工業(yè)上獲得了廣泛應(yīng)用。除了用來制造工具之外，超硬材料在光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)方面具有一些特殊性能，是一種重要的功能材料，引起了人們的高度重視，這方面的性能和用途正在不斷地得到研究開發(fā)。

隨著智能制造國家戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，新型難加工材料不斷涌現(xiàn)、綠色制造領(lǐng)域的新要求、光伏和 新能源汽車等新興產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略地位越來越重要，下游行業(yè)的上述變化對加工工具和功能性元器件的性能和品質(zhì)提出了更高的要求，人造金剛石及其制品的極端性能契合上述生產(chǎn)要求和市場需求，市場空間廣闊。

超硬材料制品貫穿于整個產(chǎn)業(yè)鏈，從最初的石材開采到加工都需要使用大量繩鋸、鋸片、 磨輪、排鋸等超硬材料制品。近年來我國超硬材料制品技術(shù)獲得了迅猛發(fā)展，應(yīng)用于石材礦山 開采及加工用的超硬材料制品性能接近世界先進(jìn)水平，中國石材加工工具市場份額不斷擴(kuò)大。

2023年中國超硬材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

超硬材料及制品工業(yè)作為朝陽工業(yè)，在國內(nèi)外得到迅速發(fā)展，全世界產(chǎn)業(yè)規(guī)模 估 計 約6000億元，其 中 超硬材料約1000億元，超硬材料制品約5000億元。我國超硬材料及制品產(chǎn)業(yè)規(guī)模估計約1000億元，其中金剛石和CBN單晶產(chǎn)量居世界首位(分別占全世界90%、60%)，超硬材料制品所占比例較小，在10%至20%之間，高端制品產(chǎn)量更小，只占5%～10%。

目前，我國主要采用 HTHP 法生產(chǎn)人造金剛石。1965 年我國自主研發(fā)的金剛石六面 頂壓機(jī)問世并快速在國內(nèi)大規(guī)模推廣使用，人造金剛石產(chǎn)品生產(chǎn)效率和產(chǎn)能產(chǎn)量快速提升， 我國很快成為金剛石單晶生產(chǎn)第一大國;近年來，合成壓機(jī)大型化、粉末觸媒技術(shù)及高溫 高壓合成工藝進(jìn)一步奠定了我國在高溫高壓法下合成金剛石單晶的領(lǐng)先優(yōu)勢。CVD 法自 20 世紀(jì) 80 年代開始研究并工業(yè)化應(yīng)用，美國、日本、新加坡等國家在化學(xué)氣相沉積法(CVD) 技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面取得較多成果。HTHP 法和 CVD 法在合成原理和合成方法上不盡相 同，從成本上來看 HTHP 法更低，從品質(zhì)上看 CVD 法金剛石純度更高，因此下游產(chǎn)業(yè)鏈主要 應(yīng)用領(lǐng)域也有不同側(cè)重。我們認(rèn)為，兩種方法在未來一段時間會保持共同發(fā)展、相互促進(jìn)的態(tài)勢。

國務(wù)院在《中國制造2025》中提出，以特種金屬功能材料、高性能結(jié)構(gòu)材料、超硬材料、功能性高分子材料等為發(fā)展重點(diǎn)，加快研發(fā)先進(jìn)熔煉、氣相沉積、型材加工等新材料關(guān)鍵工藝和生產(chǎn)裝備的研發(fā)，有效地推動了超硬材料的行業(yè)的發(fā)展。超硬材料除了用來制造工具之外，超硬材料在光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)方面具有一些特殊性能，是一種重要的功能材料，引起了人們的高度重視，這方面的性能和用途正在不斷地得到研究開發(fā)。

隨著超硬磨料逐步取代高耗能、重污染、低性能的普通磨料(主要是碳化硅和氧化鋁類磨料)和普通硬質(zhì)合金;高精密超硬磨具、研磨拋光工具、復(fù)合超硬刀具、高硬度復(fù)雜地層的勘探與鉆井、海上油氣田鉆井用金剛石復(fù)合片鉆頭等市場空間逐步釋放，將達(dá)數(shù)千億元規(guī)模。單晶硅、多晶硅、衛(wèi)星太陽能電池板、計算機(jī)芯片、航空儀表等高效精密加工市場空間正在迅速擴(kuò)展。利用超硬材料聲、光、電、熱、力等優(yōu)異的物理性能，許多新應(yīng)用領(lǐng)域還將不斷涌現(xiàn)。

隨著超硬磨料逐步取代高耗能、重污染、低性能的普通磨料(主要是碳化硅和氧化鋁類磨料)和普通硬質(zhì)合金;高精密超硬磨具、研磨拋光工具、復(fù)合超硬刀具、高硬度復(fù)雜地層的勘探與鉆井、海上油氣田鉆井用金剛石復(fù)合片鉆頭等市場空間逐步釋放，將達(dá)數(shù)千億元規(guī)模。欲獲取更多行業(yè)詳情請點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國超硬材料行業(yè)發(fā)展前景分析及深度調(diào)研咨詢報告》。

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