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我国人造金刚石工业的现状及发展 |
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| http://cn.newmaker.com
3/30/2004 11:37:00 AM
佳工机电网
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1 现状
据统计，我国人造金刚石产量已达12亿克拉，占世界总产量的60%以上，堪称人造金刚石第一产量大国。有关资料表明，2000年我国仅石材加工耗用金刚石为3亿克拉；据不完全调查，2001年国内石材加工消耗金刚石约7.5亿克拉以上。可以说，我国也堪称金刚石制品的产量大国。但无论是金刚石还是其制品，其质量均属中低档产品，与发达国家质量水平差别较大。
目前，我国标准中的DMD级高档金刚石国内基本无产品供应。近年来，我国人造金刚石的产品构成比见表1(不含引进两面顶技术的生产厂家)。需要指出，北京人工晶体研究院用两面顶压机生产的金刚石在质量上有优势，当属中高档产品，但其产量只有国内总产量的0.45%(按2000年统计的43家计算，若按总产量12亿克拉计，则只占0.38%)。保定八达合成材料有限公司利用引进的两面顶压机和进口原材料生产的金刚石属中高档产品，2000年才正式投产，其产量占总量的比例也很小。
表1 1996～2000年人造金刚石按产量计产品构成比
年 度 RVD（%） MBD（%） SMD（%） 统计企业数（个）
1996 28.90 55.36 15.74 25
1997 33.41 56.11 10.48 18
1998 27.16 60.19 12.65 20
1999 31.09 45.12 23.79 27
2000 33.10 45.66 21.34 43
从表1不难看出，我国人造金刚石产品和品级在逐年提高，这说明行业整体技术水平有了明显提高。这也得益于近年来行业对6×12MN以上压机的研制开发及φ30mm以上腔体合成工艺的研究开发，目前已发展到6×31MN、φ50mm以上腔体的探索。这种迅猛的发展态势令人有喜有忧，喜的是大压机大腔体能够促进金刚石质量的提高，忧的是这种超常规发展(近三年来新装6×12MN以上压机已超过1000台，加上原有6×8MN及以下压机4000台，总数约5000台)使中低档产品严重过剩。我国目前的现状是以六面顶压机、片状触媒与石墨生产金刚石为主，其产量占总产量的98%左右。以国产两面顶压机、片状触媒与石墨生产的和以引进两面顶压机、粉状触媒与石墨生产的中高档金刚石产量占总产量的1％～2%。利用粉状触媒与石墨在六面顶压机上生产中高档金刚石的研究已取得阶段性成果，并在逐步推广应用，个别厂家已开始批量生产。利用六面顶压机研究大单晶已取得合成时间30小时以上、单晶尺寸达到4mm(高品质单晶达3mm)的可喜成果。从行业企业构成角度来看，民营、集体、中外合资、国有企业均有，属多种经济成份构成，民营、集体企业占绝大多数，国有企业较少，中外合资企业更少。目前统计到的企业总数为248家，遍布全国各地(某些个体小型企业无法统计)。从行业企业改制重组情况看，小企业因为受资金、技术等条件的限制和大中型企业迅速膨胀的影响，有的已举步维艰，也有多家中小型企业联合重组及小企业倒闭后设备被大中型企业收购等情况。总的趋势是逐步形成了金刚石生产密集区域，如河南、安徽、湖南、河北、浙江、江苏、北京等省市。这一点从表2也可以看出：2000年人造金刚石产量前10名企业中河南三家，安徽三家，湖南二家，河北一家，浙江一家，总产量达8.69亿克拉，占全国总量的72.4%。这种趋势是行业所希望的，只有大型化、集团化才能提高抗风险能力，有利于市场竞争、节约资源，这样才有利于产品质量的提高和技术进步，大企业理应承担“由大转强”的重任，应注意带领、引导行业提高产品品质。在自身发展中需避免盲目性，否则会给行业带来不良后果。人造金刚石制品企业没有出现重组情况，也属正常。金刚石制品企业就应该是专业化、分散化，这也是行业所需要的。因为制品种类繁多，涉及学科、工业领域不同，不少品种用量有限，小规模、专业化有利于形成产品特色，提高产品质量。
表2 2000年人造金刚石产量前10名企业(百万克拉)
序 号 企 业 名 称 产 量
1 河南黄河实业集团股份有限公司 460.00
2 安徽宏晶新材料股份有限公司 100.90
3 河南中南机械厂 62.49
4 安徽亚珠集团有限公司 56.50
5 金瑞新材料科技股份有限公司 55.00
6 安徽长江超硬材料(集团)有限公司 40.00
7 湖南泰山机械厂 29.35
8 洛阳高新启明超硬材料有限公司 27.35
9 三河燕郊晶日金刚石工业有限公司 18.46
10 宁波环天金刚石工业公司 16.00
合 计 869.05
2 存在的问题
目前，我国金刚石工业发展很快，形成了独具特色的完整的工业体系，为我国国民经济的发展做出重大贡献。但也存在一些问题，主要有以下几个方面：
(1)产品质量低，品牌产品少，高档产品主要依靠进口
表3 国内外金刚石样品性能对比*
金刚石 粒 度 静压强度 TI TTI
国内六面顶样品 40/50 12kg 23% 5%
国内二面顶样品 40/50 12kg 65% 50%
De Beers样品 40/50 SAD55+ 68% 56%
GE样品 40/50 MBS-940 68% 58%
表3给出了国内外金刚石性能的比较。表内所采国内外样品均属中档产品。由表中可以看出，反映金刚石使用指标的主要参数TTI(1100℃时)，国内六面顶压机生产的产品与两面顶压机生产的产品相差甚远，而国内两面顶压机生产的产品与国外相应产品也有约10%的差距。资料表明，国内外金刚石样品均取高档产品时，TTI指标差距大体和此表一样，甚至差距更大。国内只有北京人工晶体研究院、保定八达合成材料有限公司、四川艺精金刚石公司等少量两面顶压机生产的一部分高档金刚石产品供应市场，大量的还依靠进口，估计每年进口量约有7000万克拉，所以，高档金刚石市场基本被进口产品所垄断。
表4为我国“九五”期间海关统计的金刚石出口情况。从表中可以看出，金刚石出口数量每年都有较大幅度的波动，这说明我国金刚石在国际市场的地位不太稳定，但1999年、2000年则分别以278%和163%的增长速度迅猛占领国际低档产品市场。从出口平均价可以看出我国产品出口价格基本上在逐年下滑，且价格低廉，与GE、De Beers两家国外公司的金刚石约1美元/克拉相比，其售价相差近10倍，这足以说明我国出口的金刚石多为质量较低的产品(当然也有成本下降、产量过剩引发竞争激烈导致价格下滑的因素)，同时也说明“由大转强”任重道远。
表4 “九五”期间我国海关统计的金刚石出口情况
项目年份 出口量(百万克拉) 同比增长率(%) 出口额(万美元) 单价(美元/克拉)
1996 51.93 39476.0 0.08
1997 62.83 21 1172.0 0.19
1998 11.59 -82 156.9 0.14
1999 43.80 278 541.6 0.12
2000 115.31 163 1295.0 0.11
从品种牌号方面来看，按照金刚石的用途来分，De Beers共有44个牌号，GE公司共有25个牌号，而我国只有11个牌号，且最高档的DMD级没有商业化的产品。牌号少而不细，影响了制品的研制开发和质量水平。此外，尽管多年以来行业已推广金刚石的冲击韧性测量，但国内人造金刚石市场绝大多数仍以单颗粒抗压强度来论价。20世纪70～80年代即金刚石生产早期发展阶段，采用此方法起到了积极作用，现在看来这是不准确、不完善的。目前只有少数厂家和一些贸易公司建立了自己的品牌。
(2)制品发展缓慢
消耗金刚石最多的是石材加工用的锯片，有的是靠加大低品位金刚石的配料浓度来制作的，而且金刚石品位越选越低，有的甚至加入部分碳化硅(SiC)粉末，这种措施无疑可降低成本、满足低水平的加工要求。但它可能引起设备易损、石材荒料浪费、加工效率低、耗电大，更重要的是加工的石材质量差，不仅卖不上价格，而且影响信誉。
机械加工特别是轿车加工用超硬磨具依赖进口的局面未能有效扭转，仅在辅助工序如刃磨等采用国产产品。其原因一是国产磨床水平偏低；二是未建立完善的磨削试验基地，新开发的产品多在生产现场试验摸索磨削参数；此外，多数制造企业缺乏高精度制品生产设备(线)，虽有少数厂家购置、引进了先进生产设备，但总体上来说，其应用面不宽，多数设备只能满足一般产品需求，多数企业资金缺乏，基本上依靠生产中低档产品维持。
制品发展缓慢的另一个原因是制品开发的力度没有金刚石单晶的开发力度大，资金投入也不多，并且缺乏信息交流。
(3)无序竞争，市场混乱
近年来，行业新增6×12MN以上的压机总台数约千台，引起中、低档金刚石产量过剩，价格严重滑坡，在连续几年下滑的基础上，今年又较去年下滑约20%，引起恶性竞争，多年来现款现货的交易方式被打破，个别厂家出现赊销现象。通用制品如锯片、砂轮、电锯工具等价格也呈逐年下降的趋势，竞争非常激烈，致使管理好的企业微利运行，管理稍差就会亏损。
(4)相当数量的企业技术力量弱、技术开发条件差
部分企业甚至包括科研院所中的优秀技术人员不得不为自己的工资、管理费用等而将目标盯在赚钱上，发展前景好的创新型中长期研究项目难以开展；有的优秀人才甚至舍弃研究开发，转搞易赚钱的贸易，致使技术力量越显薄弱、创新艰难。
此外，创新资金短缺，难以吸引优秀人才从事此项工作。另一方面，相关材料行业的相对落后也限制了金刚石行业的发展，如国产和引进两面顶压机不能充分发挥效益，即与国内难以高质量地提供该设备所需的硬质合金压缸、高质量的模具材料有关。尽管相关行业也有了很大进步，但仍难以满足发展需要。
(5)企业管理水平低
我国正处在计划经济向市场经济转轨的时期，现代企业管理制度尚未完全健全，计划经济的痕迹仍然存在，人、财、物的管理存在随意性、中小企业人员素质较低，国营企业冗员仍多，原材料进厂验收手段不完善，管理不严，产品质量难以稳定。
3 发展趋势
我国人造金刚石工业今后将向以下几方面发展：
(1)人造金刚石单晶的生产将进一步朝规模化、集约化发展，缺乏资金和技术支撑的、没有特色的小企业经营将更加困难，甚至会逐步破产、倒闭；
(2)金刚石行业属于普及型高技术行业，有远见的企业家将千方百计地招揽更多的高技术人才加入本行业；
(3)利用6×12MN以上压机生产高品级金刚石的工艺将尽快得以完善，六面顶压机生产高品级金刚石的研究将进一步加速，高品级金刚石的生产比例将大幅度提高；
(4)随着六面顶压机大型化的研究进展，六面顶压机的极限吨位在21世纪初即会明确；
(5)21世纪初，我国两面顶技术将有很大发展，国产两面顶压机也将逐步实现大型化，引进的两面顶压机将全部投入商业运行，年轮式模具国产化率将大幅度提高并逐步实现国产化，从而明显提高两面顶压的产品产量；
(6)合成高品级金刚石原、辅材料的研究将出现新突破；
(7)金刚石行业标准将在21世纪初与国际接轨，金刚石的分选、检测技术将会大幅度提高并日趋完善；
(8)金刚石各种制品将向高品级发展，以满足日益提高的石材、玻璃、陶瓷、机械等高精度加工的需求；
(9)21世纪前期将逐步形成能与国际明星企业相抗衡的企业群体；
(10)21世纪前期我国金刚石工业将实现由大转强的目标。
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| · | 佳工网友 张先生
于5/22/2011 12:45:00 AM评论说：
| | 我需要60-70人造金刚石
(电话：15935595976)
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