我國(guó)金剛石工業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)(一)
7 b- }, P. d+ Q& B; s 歷史回顧 1954年美國(guó)GE公司研制成功了世界上第一顆人造金剛石。我國(guó)1960年10月作為國(guó)家重點(diǎn)科研項(xiàng)目下達(dá)了人造金剛石的研制任務(wù),,該任務(wù)由原第一機(jī)械工業(yè)部磨料磨具磨削研究所,、通用機(jī)械研究所和原地質(zhì)科學(xué)研究院共同承擔(dān)。經(jīng)過通力合作,,1963年12月6日,,在國(guó)產(chǎn)300噸61型兩面頂超高裝置上,,以高純石墨粉為原料,以鎳鉻合金為觸媒研制成功了我國(guó)第一顆人造金剛石,。1964年4月由磨料磨具磨削研究所與鑄造鍛壓研究所開始設(shè)計(jì)6×6MNDS-023A型鉸鏈?zhǔn)搅骓攭簷C(jī),。1965年4月,原第一機(jī)械工業(yè)部下達(dá)國(guó)家科委“關(guān)于人造金剛石中間試驗(yàn)任務(wù)書”,,1965年8月六面頂壓機(jī)制成并在磨料磨具磨削研究所完成安裝,,1966年7月3日正式進(jìn)行合成工藝試驗(yàn),并投入批量生產(chǎn),,當(dāng)年生產(chǎn)人造金剛石一萬克拉,,同時(shí)由磨料磨具磨削研究所參與選址、設(shè)計(jì),、籌建我國(guó)第一個(gè)人造金剛石及其制品專業(yè)化生產(chǎn)廠--第六砂輪廠,第六砂輪廠于1969年建成投產(chǎn),。至此,,我國(guó)逐步形成了6×6兆牛頓(MN)六面頂設(shè)備為特色的人造金剛石工業(yè)體系。 30多年來,,我國(guó)人造金剛石的產(chǎn)量逐年增加(見表1),,特別是進(jìn)入90年代后,呈直線上升趨勢(shì),,發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁,。
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表1 中國(guó)歷年人造金剛石的產(chǎn)量
( c1 G! R! |% D. Y% w) ?2 _9 T 單位:百萬克拉
' T1 r; E1 c! F6 ~/ e3 n-------------------------------) P% A" m, B1 V$ _
年份 產(chǎn)量1 X, E5 n5 E5 [. d+ K. c5 x2 d
-------------------------------0 u: _$ e" w) q. O; B m5 u
1963 0.01, @5 _$ S$ K! P; y9 K# G g
1970 0.46
% O9 t2 c/ W$ S p/ N1973 1.19% R+ {8 p' e9 T) b ~
1974 1.37
9 b8 l) ~+ z: x% ~; E$ R' \8 ~3 `1975 1.877 d- w' n' E9 @8 t5 T
1976 2.60. l5 i2 g: [# C' E4 W
1977 3.12
* K0 o: Y" K6 e- A6 T1 m1978 4.78: ~: o/ m4 d, X4 V
1979 6.184 Z4 ?9 ~8 x. V7 g
1980 4.50* b# j9 U! F6 T) G% |) }7 f- I! E
1981 4.102 E$ ~) N0 Z9 D# X3 K( s6 H; ]& H
1982 5.00- z9 j. V2 Y( l5 y( }7 K; c8 X1 G
1983 7.00; M& x# x2 q& V: _' g- ]
1984 10.00
) e: f! @8 ~: U* b& O1985 17.007 Q( a) t0 N; Z3 y5 o& o1 X
1986 18.00/ A+ Z, m+ p) C* C# J( }7 l
1987 23.00
/ q+ m- Y) l$ z5 V& E* S U1988 30.00
% |0 S3 z/ Y9 @0 Q) n! m" ?1989 38.00
# @9 ]7 a( C; ?" u3 d2 _1990 43.007 D X5 r5 U }
1991 65.00
- [' |* f: b8 n7 B4 i# K1992 110.00
5 b0 p( N5 j8 g J1993 200.00
* n" t7 I+ x( L9 y: z$ N+ O& d1994 240.00: A5 B4 S4 e; t
1995 260.00
3 g% R& R; C9 ~3 d+ A! o9 _" x& h$ b, b1996 320.008 ~. ?4 ]- q9 _! U
1997 440.00
$ l8 ?8 E! Y/ N, {3 u0 @( r8 y8 x1998 500.00
! N* K0 V7 F+ |3 \1999 750.00
% M2 N5 a" P3 W2000 1000.00
( O+ s: I8 W$ f3 N-------------------------------" M+ o- L# T) H- E I" h ?
' F/ W+ X2 k- A+ `( Q6 W
人造金剛石的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,幾乎涉及國(guó)計(jì)民生的各個(gè)領(lǐng)域,,小到家庭裝修,,大到微電子及航空航天等高技術(shù)領(lǐng)域。有的甚至是非其莫屬,,如用量最大的石材工業(yè)離開人造金剛石及其工具就極難發(fā)展,。可以說人造金剛石的推廣應(yīng)用開創(chuàng)新推動(dòng)了石材工業(yè)的蓬勃發(fā)展,。金剛石在光學(xué)玻璃冷加工,、地質(zhì)鉆探、陶瓷,、汽車零件等機(jī)械加工,、金屬拉絲等方面引起了革命性的工藝改革,使加工效率,、加工精度幾十倍甚至上百倍的提高,,一些過去難加工甚至無法加工的材料能順利、高精度地加工,。人造金剛石及制品基本能滿足國(guó)內(nèi)各個(gè)工業(yè)部門的需求,,為整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了不可磨滅的巨大貢獻(xiàn),。 行業(yè)現(xiàn)狀 目前世界工業(yè)用金剛石產(chǎn)量約15億克拉(含部分天然金剛石、立方氮化硼),。我國(guó)人造金剛石產(chǎn)量已達(dá)10億克拉,,占世界總產(chǎn)量的60%以上,堪稱生產(chǎn)人造金剛石第一大國(guó),。僅石材加工耗用金剛石約為3億克拉,,可以說金剛石制品產(chǎn)量我國(guó)也堪稱大國(guó)。但無論是金剛石還是其制品,,質(zhì)量均屬中低檔,,與發(fā)達(dá)國(guó)家質(zhì)量水平差別較大。按我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的DMD 級(jí)高檔金剛石成品國(guó)內(nèi)基本無產(chǎn)品供應(yīng),。近年來人造金剛石的產(chǎn)品構(gòu)成比見比見表2(不含引進(jìn)兩面頂技術(shù)生產(chǎn)廠家),。需要指出的是中非人工晶體研究院用兩面頂壓機(jī)生產(chǎn)的金剛石明顯優(yōu)于國(guó)內(nèi)普通六面頂壓機(jī)生產(chǎn)的金剛石,當(dāng)屬中高檔產(chǎn)品,,其產(chǎn)量只有國(guó)內(nèi)總產(chǎn)量的0.7%(按1999年27家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算,,若按總產(chǎn)量10億克拉計(jì),則只占0.4%),。此外,,保定八達(dá)穩(wěn)德金剛石有限公司利用引進(jìn)兩面頂壓機(jī)和進(jìn)口原材料所生產(chǎn)的金剛石亦屬中高檔產(chǎn)品,但今年才正式投產(chǎn),,產(chǎn)量所占總量比例也很小,。
5 P. H3 Y" \' Q( O 表 2 1995-1999年人造金剛石按產(chǎn)量計(jì)產(chǎn)品構(gòu)成比 - v) ~) d. l* ] B
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年度 1995 1996 1997 1998 1999: W1 h; }# C ]' A
--------------------------------------------------------------------------% }3 v' w! w3 n% `) C3 ?
RVD(%) 36.83 28.90 33.41 27.16 31.09/ n) V! _2 S) S/ u& M
MBD(%) 53.39 55.36 56.11 60.19 45.12
% a2 u8 A6 W- K+ e& | VSMD(%) 9.78 15.74 10.48 12.65 23.79
3 L2 S0 t! O3 S4 o: T8 ?; q: c5 \) E統(tǒng)計(jì)企業(yè)數(shù)(個(gè)) 42 25 18 20 279 s3 G7 ^2 w, v- P1 a1 |( P3 |
--------------------------------------------------------------------------7 R; _6 j6 y' Z7 }, h' d# T
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從表2不難看出,我國(guó)人造金剛石產(chǎn)品的品位在逐年提高,,這說明行業(yè)整體技術(shù)水平有了明顯上升,。這得益于近年來行業(yè)志士對(duì)6×12MN以上的大型壓機(jī)的研制開發(fā)。這種迅猛的發(fā)展有喜有優(yōu),,喜的是大壓機(jī)大腔體能夠促進(jìn)金剛石質(zhì)量的提高,,憂的是這種超常規(guī)發(fā)展(近3年來新裝6×12MN以上壓機(jī)總數(shù)已超過800臺(tái),加上原有6×8MN及以下壓機(jī)4000臺(tái),,總數(shù)接近5000臺(tái)),,使中低檔產(chǎn)品嚴(yán)重過剩,市場(chǎng)混亂,。從技術(shù)角度看,,國(guó)內(nèi)以六面頂壓機(jī)、片狀觸媒與石墨及工藝技術(shù)生產(chǎn)金剛石為主,,其產(chǎn)量占總量的98%左右,,以國(guó)產(chǎn)兩面頂壓機(jī)、片狀觸媒與石墨和以引進(jìn)兩面頂壓機(jī)、粉狀觸媒與石墨生產(chǎn)中高檔金剛石為輔,,其產(chǎn)量占總量的1%- 2%,。利用粉狀觸媒與石墨在六面頂壓機(jī)上生產(chǎn)中高檔金剛石的研究已取得階段性成果并在逐步推廣應(yīng)用。從行業(yè)企業(yè)構(gòu)成角度看,,民營(yíng),、集體、中外合資,、國(guó)有企業(yè)均有,,屬多種經(jīng)濟(jì)成分構(gòu)成,民營(yíng),、集體企業(yè)占絕大多數(shù),,國(guó)有企業(yè)較少,中外合資企業(yè)更少,。目前統(tǒng)計(jì)到的國(guó)內(nèi)金剛石生產(chǎn)的企業(yè)總數(shù)為248家(不含諸多個(gè)體企業(yè)),,遍及全國(guó)各地,河南,、安徽,、湖南、河北等省大型生產(chǎn)企業(yè)較多,。來源:中國(guó)建材報(bào)
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