近年来,长葛市坚持以企业为自主创新主体,组织实施了一批国家和省级科技计划专项,促进了高新技术产业和经济的快速发展。

1复合超硬材料简介

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威尼斯官方网站登录,从2006年开始,长葛市先后实施国家富民强县专项行动计划“50万头无公害猪养殖与示范”项目和企业自主创新专项“大直径聚晶复合片(PCD)合成及产业化”、“多功能智能化农用消防车研发及产业化”
、“兆瓦级风力发电机组控制系统及并网技术研发及产业化”项目,分别获得300万元、400万元、300万元、300万元的资金扶持,取得了一批具有自主知识产权的重大成果。如“50万头无公害猪养殖与示范”项目的实施,突破了15项生猪养殖与肉类加工重大关键技术,开发30个新品种,引进繁育13个生猪新品种,使产业优势更加突出;国家火炬计划高新技术企业黄河实业股份有限公司,采用企业自行研制成功的国内最先进的31.5MN两面顶压机及多项两面顶压机、温度压力控制系统技术工艺,自主创新研发生产大直径Φ4
6mmPCD复合片,并研制开发PCD超硬刀具及聚晶金刚石复合片(PDC)石油钻头等相关高端产品,产品技术达到国内领先水平,项目产业化后,可实现年产PCD复合片15万片、PCD超硬刀具10万把、聚晶金刚石复合片(PDC)钻头2000只的生产能力,增强企业在国内外市场的竞争能力,进而带动金刚石原辅材料行业和金刚石应用行业的整体发展,提高企业的经济效益和社会效益。通过一批科技专项的实施,增强了长葛市的科技实力,推动了长葛经济的持续快速健康发展。

1.1复合超硬材料基本情况

宁波耐斯特超硬工具有限公司,成立于2003年,位于浙江省宁波市。是一家专业从事超硬精密切削刀具研发、生产、销售与技术服务的高新技术企业。公司具备专业的科技管理人员、熟练的制作工人、领.先的加工生产线、先进的管理系统以及世界一流的全套刀具制造和检测设备。金刚石刀片

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金刚石和立方氮化硼等材料由于其极高的硬度,统称为超硬材料,具有硬度高、耐磨和热传导性能好、热膨胀系数低等优异性能。

CBN主要加工黑色高硬度金属,比如焠硬刚和铸钢,可以耐高温,硬度始终在8000HV,是提高生产效率和加工难加工材料的较好刀具材料。但是该材料不适合加工45HRC以下的钢材,易产生粘接磨损,崩裂。PCD主要是加工有色金属等非黑色金属的,能够刃磨出很锋利的刃口,得到较好的加工表面,一般可以达到0.2的光洁度,而且还是加工非金属新型材料的首|选材料,它高耐磨,摩擦力小,同时硬度可以达到10000HV以上,可以切削硬质合金及工业陶瓷等高硬度产品。

目前,超硬材料主要分为单晶超硬材料和聚晶超硬材料两类。单晶超硬材料主要为单晶金刚石/立方氮化硼微粉;聚晶超硬材料主要是指以金刚石或立方氮化硼与相关粘结剂经过烧结工艺制备的复合材料。

耐斯特作为超硬刀具制造商,产品在业内具有较高的知名度,能为客户提供全.方位、系统化的超硬工具产品及其技术配套方案。经过十二年的发展,耐斯特在超硬刀具设计、制造、应用服务方面积累了丰富的经验。产品主要包括各种标准、非标准聚晶金刚石、CVD金刚石、聚晶立方氮化硼刀具系列、机床用切削刀具系列、修整刀具系列。

两类材料的主要区别为:单晶金刚石/立方氮化硼材料的特点为硬度更高、耐热性更好,但尺寸较小,多用于制造锯片等切割工具;聚晶金刚石/立方氮化硼的特点是硬度、耐热性略逊于单晶材料,但是由于聚晶超硬材料是内部结构紧密的金刚石致密体,可以增加工具的切割面积,同时克服了单晶超硬材料由于粘结面积小造成的容易从锯片表面脱落的弊端,具有更高的耐磨性。

宁波耐斯特公司生产专业的PCD铣刀 深受业内人士好评

总的来说,复合超硬材料相对于传统合金材料具有强大的替代性,市场潜力更大,广泛应用于机械、冶金、地质、石油、煤炭、石材、建筑等传统领域,电子信息、航天航空、国防军工等高技术领域以及汽车、家电等新兴产业。

聚晶金刚石(PCD)刀具PCD是高温超高压条件下通过钴等金属结合剂将金刚石微粉聚集烧结合成的多晶体材料,又称烧结金刚石。聚晶金刚石刀具整体烧结成铣刀,用于铣削加工,PCD晶粒呈无序排列状态,属各向同性,硬度均匀,石墨化温度为550℃。刀具具有高硬度、高导热性、低热胀系数、高弹性模量和低摩擦系数。刀刃非常锋利等特点。金刚石刀片

长葛市以实施科技专项为载体促进科技与经济的紧密结合【威尼斯官方网站登录】。1.2复合超硬材料的主要产品用途

人造聚晶金刚石复合片(PDC)刀具为提高PCD刀片的韧性和可焊性,常将PCD与硬质合金刀体做成人造聚晶金刚石复合刀片(PDc)。即在硬质合金基底其表面压制一层0.5~1mm厚的PCD烧结而成。复合刀片的抗弯强度与硬质合金基本一致,硬度接近PCD,故可以替代PCD使用。PCD及人造聚晶金刚石复合片(PDC)刀具的刃口锋利性和加工的工件表面质量低于ND。同时其可加工性很差,磨削比小,难以根据刀头的几何形状任意成形。目前利用人造聚晶金刚石复合片只能制备车刀,至今还不能制造带断屑槽的可转位刀片和复杂三维曲面几何形状的铣刀。

当前,复合超硬材料的产品主要分为四类:石油天然气钻头用聚晶金刚石复合片、煤田矿山用聚晶金刚石复合片、聚晶金刚石高品级拉丝模坯和刀具用聚晶金刚石/聚晶立方氮化硼复合片。

PCD铣刀:金刚石作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史。在刀具发展历程中,从十九世纪末到二十世纪中期,刀具材料以高速钢为主要代表;1927年德国首先研制出硬质合金刀具材料并获得广泛应用;二十世纪五十年代,瑞典和美国分别合成出人造金刚石,切削刀具从此步入以超硬材料为代表的时期。二十世纪七十年代,人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石,解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题,使金刚石刀具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。

石油天然气钻头用聚晶金刚石复合片

金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性,可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。金刚石刀具的上述特性是由金刚石晶体状态决定的。在金刚石晶体中,碳原子的四个价电子按四面体结构成键,每个碳原子与四个相邻原子形成共价键,进而组成金刚石结构,该结构的结合力和方向性很强,从而使金刚石具有极高硬度。由于聚晶金刚石的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体,虽然加入了结合剂,其硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石。但由于PCD烧结体表现为各向同性,因此不易沿单一解理面裂开。

石油天然气聚晶金刚石复合片是由无数微小金刚石颗粒和粘结剂混合组成的切削层和硬质合金衬底层在高温高压下烧结合成的,具有很高强度、硬度、耐磨性、抗冲击性以及良好的自锐性,这些优良特性使其能够应用在岩石的钻探领域。该产品主要作为石油天然气钻头的切削齿,是钻头上起到切削和掘进的核心部件。

宁波耐斯特超硬工具有限公司,成立于2003年,位于浙江省宁波市。是一家专业从事超硬精密切削刀具研发、生产、销售与技术服务的高新技术企业。公司具备专业的科技管理人员、熟练的制作工人、领.先的加工生产线、先进的管理系统以及世界一流的全套刀具制造和检测设备。

煤田矿山钻头用聚晶金刚石复合片

由于具有硬度高、耐磨性强、抗冲击韧性良好等特点,复合超硬材料除了可用于制作石油天然气用钻头外,还可用于制作煤田矿山钻头用PCD复合片,其用途并不局限制造于煤田和矿山作业用的钻进和切割工具,还可广泛应用于制造建筑建造、水电工程施工、凿岩破碎、公路修补等众多领域的钻进工具。

聚晶金刚石高品级拉丝模坯

拉丝模是各种金属线材生产厂家拉制线材的一种非常重要的易消耗性模具。拉丝模的适用范围十分广泛,主要用于拉拔棒材、线材、丝材、管材等直线型难加工物体,适用于钢铁、铜、钨、钼等金属和合金材料的拉拔加工。复合超硬材料是制造高品级拉丝模最为理想的材料。

刀具用复合片

使用PCD/PCBN刀具复合片制造的刀具可以替代几乎所有传统硬质合金材质的刀具,用途十分广泛,包括制造汽车零部件、加工木材、开采石材、数控机床刀头等。基于其下游行业规模庞大,市场对于刀具用复合片的需求量也十分巨大。

1.3复合超硬材料行业技术现状剖析

复合超硬材料生产的核心环节在于对单晶超硬材料和粘结剂的原材料配方处理;核心技术在于对单晶超硬材料和相应粘结剂通过高温高压进行烧结的工艺。市场上产品质量过硬,具有明显竞争优势的厂家无不具有独特的配方和先进的生产工艺,上述两点构成了复合超硬材料行业的核心竞争力。在我国行业发展初期,我国复合超硬材料产品与国际先进产品相比在耐磨度、硬度、复合片均匀度和复合片尺寸等技术指标方面均存在一定的差距。但随着我国业内企业和科研人员不断钻研,充分发挥了六面顶压机的性能优势、克服了劣势,我国复合超硬行业技术水平已经形成了自身特点,并且在总体技术指标上接近或达到了国际先进水平。

外国生产厂商以二面顶压机为主,我国生产复合超硬材料的压机以六面顶压机为主。两种设备各有特点,两面顶压机每组压缸、顶锤的造价较高,高压腔尺寸相对较大,适合生产尺寸较大的产品;六面顶压机每组顶锤的造价较低,操作方便,高压腔尺寸相对较小,适合生产尺寸较小的产品。但是随着近年来六面顶压机的大型化,其能生产的产品尺寸也越来越大,与两面的的差异越来越小,我国四方达公司已经可以生产直径46毫米的PCD复合片,预计在不远的将来,直径2英寸的复合片也可以在六面顶压机上生产出来。

2复合?硬材料的行业市场分析