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绿色制造为超硬材料行业带来大机遇

2011-08-23 10:10:03      来源:机械专家网    

  超硬材料工具为促进现代工业各领域实现低碳与节能减排提供了重要的技术支撑,由此将引发在提倡低碳环保的未来中国出现超硬材料及制品的爆发性应用……


 

  8月16日至17日上午,中国金刚石工业新技术高层论坛在秦皇岛市秦发假日酒店隆重举行,超硬材料及制品在低碳环保和绿色制造中的独特优势和广阔应用前景成为与会专家关注的焦点。由于相比于普通磨料,制造金刚石的原料的碳是可循环资源,因此超硬材料行业就具有可再生经济的特色,同时制造超硬材料及制品的能耗也很低,更重要的是:超硬材料工具为促进现代工业各领域实现低碳与节能减排提供了重要的技术支撑,由此将引发在提倡低碳经济的未来中国出现超硬材料及制品的爆发性应用。


 

  会场原声:在一天半的会议交流中,与会专家从原材料选择到工艺设置,从企业自身管理到超硬产品应用领域,充分讨论和论证了超硬材料特别是金刚石及制品的发展与趋势,其中,绿色制造和低碳发展成为行业共识。


 

  背景分析:事实上,超硬材料及制品一直在工业加工应用中发挥着重要的作用,而随着国家十二五经济转型、结构调整政策的出台,超硬材料及制品因其优良的加工效率和独特的功能利用,在低碳经济的工业领域中的优势越来越明显。

 


  绿色制造的实质就是能源高效利用、开发新能源的问题,而超硬材料及制品作为产品加工领域的工业消耗品,其性能很大程度上影响绿色GDP的生产。由于超硬材料及制品的高加工效率、高加工质量以及低污染能耗的产品特点,将在降低工业能耗发挥重大作用。


 

  例如,PDC钻头就将为绿色能源钻采开路,由于煤炭石油能源的逐渐耗竭,未来的能源领域,天然气将成为主力军,并且天然气燃烧只产生二氧化碳和水,污染较少,是能源发展的方向。但天然气的勘探和开发,投资大、工期长、技术难度高,而人造金刚石的耐磨性远远传统,将其应用到石油探头,会使整个钻井技术带来质的飞跃,契合了绿色制造的概念。


 

  同时,超硬刀具、高速CBN砂轮,金刚石线等超硬产品在绿色制造中也有独特的节能优势,特别是金刚石线在光伏新能源的应用也为行业人士所熟知。超硬材料绿色产品的市场也潜力巨大,据报道,我国目前PCD、PCBN切削刀具年产量40万把,销售额不到2万元,而权威部门的调查表明,两种刀具潜在市场销售总额将超过过15亿美元。


 

  除此之外,由于相比硬质合金、普通磨具的明显优势,超硬材料制品在电子信息、航天航空、基础建设、机械工程甚至核能、未来的海洋可燃冰开发都有爆发性的应用突破。


 

  金刚石功能应用也是超硬材料行业未来发展的一大亮点。尽管金刚石的功能应用还处在萌芽状态,但金刚石的光电应用、纳米应用的初步实践已初现峥嵘,前景令人期待。


 

  政策支持:近年来,超硬材料行业得到了政策的大力支持支持,中国机床工具十二五规划在重点发展产品与技术部分,超硬材料及制品类被鼓励发展的有磨料深加工产品、为数控机床配套的高档磨具高效、高速、重负荷、精密和超精密磨具,新型低温结合剂等及涂附磨具人造金刚石、立方氮化硼涂附磨具及全聚酯布高强度重负荷砂带、特殊涂层砂带等。粗颗粒两毫米以上及宝石级和细颗粒纳米级超硬材料及CVD金刚石、超硬复合材料;各类超硬材料制品数控机床用高速高效高精度超硬材料砂轮、成型修整滚轮等磨具;精密高性能镗、铣、铰削等特殊刀具;IC、IT行业晶圆加工用系列工具;高档金刚石专用锯片;纳米级金刚石制品及金刚石地质钻探类工具等。


 

  同时,规划提出磨料磨具行业要提倡创新工艺、节能、减排、废物回收再利用等,向低碳环保生产模式转变。大力发展具有明显低碳环保特性的超硬材料及制品,并加快其普及应用。


 

  将于九月发布的新材料十二五中,超硬材料及制品也将被作为战略性新兴产业列入,得到国家政策的战略支持。


 

  典型事例:随着超硬材料新应用领域的不断扩大,超硬材料在支持新能源方面的技术方面不断取得突破,逐渐产业化。今年上半年,江西金葵能源科技有限公司,采用世界最先进的金刚石线切割技术试切割生产太阳能单晶硅片取得成功。比传统的砂浆切割技术快3倍,消耗的水电减少了三分之二,硅粉可以全部回收使用,既节能又环保,并具高效率、寿命长的优势,对于提升国内同行业水平意义深远。


 

  豫金刚石计划也计划在一年半的时间内进行金刚石线项目的投产,产能将达到生产0.33mm光伏金刚石线1.44万km/年,用于切割硅锭;0.12mm金刚石线13.2万km/年。

 


  编辑快评:尽管超硬材料面临着加速发展的大好机遇,但用于绿色制造的超硬材料及制品通常为高端产品,制造强度大,技术门槛高,目前主要为国外制造商所控制,中国只有很小的份额,这就需要我们加大对管理、科研的力度。同时超硬材料企业也应该考虑如何实现自身的绿色制造和节能减排,如废旧超硬材料及制品回收的研究等等。

责任编辑: 代洁(实习生)