超硬材料必須通過(guò)開發(fā)制品才能實(shí)現(xiàn)它的價(jià)值?;仡櫸覈?guó)超硬制品不斷開拓的軌道,無(wú)不與社會(huì)需求密切相關(guān),正如硬質(zhì)合金刀片磨加工的需要,促進(jìn)了我國(guó)磨料級(jí)人造金剛石的誕生,鉆探工程的需要促進(jìn)了高強(qiáng)度金剛石的研制過(guò)程,石油鉆探開發(fā)的需要促進(jìn)了聚晶金剛石的發(fā)展。石材工業(yè)、建筑工業(yè)的蓬勃發(fā)展,激起了我國(guó)金剛石工業(yè)發(fā)展的中興,致使金剛石鋸片需要?jiǎng)≡?,從而?dǎo)致了金剛石業(yè)的超常規(guī)發(fā)展??梢娚鐣?huì)需求是金剛石業(yè)高速發(fā)展的巨大推動(dòng)力。金剛石業(yè)經(jīng)過(guò)前些年低水平盲目的發(fā)展,再加之石材、建筑業(yè)的滑坡,低品位金剛石供大于求、致使超硬材料行業(yè)有陷入舉步維艱、前途渺茫的境地之感,為什么會(huì)出現(xiàn)這種明顯的反差呢?一個(gè)很重要的原因是我國(guó)超硬材料及其應(yīng)用的開發(fā)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于超硬材料的發(fā)展速度,不斷開發(fā)金剛石制品品種,開拓金剛石應(yīng)用的新領(lǐng)域,金剛石進(jìn)一步發(fā)展是大有希望的,這里我們將引用一些國(guó)外應(yīng)用實(shí)例做思考的線索,從而達(dá)到增強(qiáng)信心的目的。
在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,金剛石薄壁鉆一問(wèn)世,就因其極強(qiáng)的實(shí)用性和超凡的加工效率,迅速地在建筑施工中被普遍采用,從安裝各種管道拓展到安裝地腳螺栓、陽(yáng)臺(tái)欄桿、樓梯扶手打孔等。最近日本、美國(guó)、德國(guó)、意大利國(guó)家的金剛石工具制造商,先后投入較大資金研究燒結(jié)、激光焊接金剛石薄壁工程鉆頭。
金剛石工具在木材加工業(yè)中的開發(fā)應(yīng)用始于80年代初,1992年,金剛石工具在這一領(lǐng)域中的年產(chǎn)值在3000~4000萬(wàn)美元之間,年增長(zhǎng)率為15%~20%。從地域上看,歐洲市場(chǎng)發(fā)育最成熟,產(chǎn)值占2/3。
意大利金屬世界公司自80年代初開始就制PCD木工工具,產(chǎn)品有金剛石圓鋸片,各種刀具和鉆頭等。1991年該公司推出的Ø5mmPCD木工麻花鉆頭,是PCD第一次成功地用木工鉆頭,也是金剛石在木工工具制造技術(shù)方面的最新進(jìn)展。
從原材料看,我國(guó)木材短缺而且浪費(fèi)嚴(yán)重,資料表明我國(guó)木材的綜合利用率還不到60%,國(guó)家“八五”計(jì)劃綱要和國(guó)務(wù)院“關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定”已經(jīng)把木材加工業(yè)列為重點(diǎn)支持的產(chǎn)業(yè)。
我國(guó)木材工業(yè)今后發(fā)展的重點(diǎn)在于提高成材質(zhì)量、合格率和出材率,發(fā)展深加工、制材工業(yè)中的精細(xì)加工,如以鋸代刨等技術(shù)對(duì)木工工具提出了高精度、高耐磨性和標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的要求。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)已引進(jìn)自動(dòng)生產(chǎn)線360余條,而這些生產(chǎn)線的工具材質(zhì)多為硬質(zhì)合金,在這種情況下,我國(guó)超硬材料行業(yè)應(yīng)重視金剛石在這一應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用的潛在市場(chǎng)。
平板玻璃包括窗玻璃、汽車玻璃、鏡玻璃、增強(qiáng)玻璃等。平板玻璃中80%以上都是建筑工業(yè)和汽車工業(yè),如做建筑貼面、幕墻、全玻璃門、鏡子、浴室墻及汽車擋風(fēng)玻璃。所有這些玻璃制品都必須經(jīng)過(guò)磨邊加工,以降低玻璃的鋒利程度,有的則需要經(jīng)過(guò)加工成鏡面,并達(dá)到精密尺寸,以獲得良好而視覺(jué)效果。目前國(guó)外平板玻璃的加工除拋光工序外,已普遍用金剛石磨具,其特點(diǎn)是加工效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好,有利于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)。
利用超硬材料做磨料制作涂附磨具產(chǎn)品。這是當(dāng)今超硬材料和涂附磨具擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域的新技術(shù)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),是涂附磨具適應(yīng)現(xiàn)代化精密加工發(fā)展方向的必然結(jié)果,主要產(chǎn)品有超硬材料研磨拋光帶,粒度從500um到0.025um,用不同顏色區(qū)別不同粒度。在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家如日本、美國(guó)已投放市場(chǎng),國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)已進(jìn)口該類磨具,應(yīng)引起關(guān)注。
采用金剛石砂輪是高科技發(fā)展的必然趨勢(shì)。采用金剛石砂輪的一個(gè)重要原因,是工程材料的發(fā)展,尤其是被叫做“空間時(shí)代”的陶瓷、金屬陶瓷和超硬合金等材料的發(fā)展,這些材料大多是超硬和耐磨的材料,只有用金剛石磨具才能磨削。
英國(guó)最近制成的巨型“防滑紋切割機(jī)”則是在車軸上裝有360個(gè)金剛石鋸片所組成的大滾輪,共7000多克拉金剛石,一次可加工1.8米寬的路面,切割速度為每班1.6公里。由此可見,國(guó)外由磨削加工擴(kuò)展到原本不屬磨削加工的建筑施工領(lǐng)域。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們對(duì)加工精度的要求日益提高,開發(fā)精密、超精密加工工具材料也就越加迫切。金剛石刀具較為合適精密和超精密加工,因此備受重視。目前,國(guó)外金剛石刀具用于生產(chǎn)取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,而我國(guó)的生產(chǎn)應(yīng)用相對(duì)較少。
總之,超硬材料應(yīng)用前景是美好的,誘人的。超硬材料能否找到自身拓展的新領(lǐng)域?qū)τ诔膊牧?a href='/news/search/key/%25E5%258F%25AF%25E6%258C%2581%25E7%25BB%25AD%25E5%258F%2591%25E5%25B1%2595.html' target='_blank'>可持續(xù)發(fā)展意義重大。