应用领域

主要应用于石材加工、建筑陶瓷、钢筋混凝土建筑材料、宝石、
耐火材料、玻璃、石油开采、地质钻探等领域
随着我国超硬材料行业技术的不断进步,其相关应用领域也在逐步拓展。超硬材料是众多不同材料中的一个小品种,但它却是一种不可替代材料,并将可能逐步部分代替其他一些材料。超硬材料是现代材料重要分支之一,其制品有砂轮、刀具、钻头、锯片等多种形式,主要应用于石材加工、建筑陶瓷、钢筋混凝土建筑材料、宝石、耐火材料、玻璃、石油开采、地质钻探等领域,对我国的尖端技术的创新、国民经济的发展以及人民生活水平的提高具有重要作用。

超硬材料制品应用领域

应用场景
应用场景
应用场景
应用场景

产品流程图

航空航天、轨道交通行业

广泛用于汽车、高铁、航空航天行业刹车片以及各类先进材料的加工。
刹车片是安装在制动卡钳内的摩擦片,在急刹车时,刹车片就会被挤压到制动盘上,制造出摩擦力,从达到而使车辆减速的目的。
在汽车制造工业中,用金刚石磨石来搪磨汽车发动机汽缸时,一块金刚石磨石相当于300块碳化硅油石;加工表面粗糙度由Ra0.8~0.4 μm提高到Ra0.2~0.1μm,而汽缸的椭圆度和锥度从0.03mm减少到0.015~0.02mm。

石材、陶瓷

切割、研磨和抛光工具用于各种石材、玻璃、陶瓷、宝石、珠宝以及磁性材料的切割,研磨,抛光和精密抛光。

建筑建材加工

在大理石、花岗岩、人造铸石、混凝土建筑材料的切割、加工和磨削加工方面,广泛使用金刚石工具。如大型圆锯和排锯,以及金刚石绳锯等。此外,还有金刚石磨辊和磨边轮,用于板材的磨面和磨边。

勘探开采

在石油、煤炭、冶金、地质勘探等钻探和开采方面,广泛使用金刚石钻头。由于其硬度高,耐用,不仅能钻进最坚硬的岩层,而且钻速快,提钻次数少,孔斜小,可实现小口径钻进,减轻劳动强度,节约钢材,比用硬质合金钻头总成本反而降低。
大约在1860年前后,世界上产生了第一个金刚石钻头。当时是采用手工镶嵌粗颗粒天然金刚石的方法制造的。在1945年前后,开始采用用粉末冶金方法制造细颗粒金刚石地质钻头。这一方法沿用至今,并且随着人造金刚石的发展而不断发展。20世纪70年代以后,采用金刚石聚晶制造的石油钻头,得到了迅速推广应用。20世纪90年代以来,在全世界地质钻头和石油钻头钻探总量中,金刚石钻头工作量约占70%。目前,用于钻探工具的金刚石数量,约占工业金刚石消耗总量的20%。

光学玻璃和宝石加工工业

以前利用碳化硅加工光学玻璃,效率低,劳动条件差。现在已经全部采用金刚石磨具加工(包括下料、套料、切割、铣磨、磨边以及凸、凹曲面的精磨),综合生产效率提高数倍至数十倍。随着金刚石成本的降低,除了光学和精密玻璃器件外,许多本来用普通磨料加工的一般性玻璃制品,如汽车窗玻璃等,现在也都用金刚石磨具加工。
在加工宝石、玛瑙、玉器等方面,金刚石磨具是不可缺少的工具。
培育钻石是一种依靠超硬材料工业高科技生产工艺诞生的品种,主要是为现代工业中,硬质材料的切磨、加工所使用的刀具这个目的开发的。主要的应用就是 PCD(聚合金刚石) 复合片刀具,就是将极小颗粒(2~30m)的金刚石粉末与结合剂,在高温高压下烧结,再经过切割、焊接、刃磨,就可以派上大用场。
培育钻石与天然钻石性质相同且更具优势。培育钻石作为一种人工合成的钻石, 产品在晶体结构完整性、透明度、折射率、色散等方面可与天然钻石相媲美,作为钻石消费领域的新兴选择,可用于制作钻戒、项链、耳饰等各类钻石饰品及其他时尚消费品。

机械加工

金刚石磨具是磨削硬质合金的特效工具。金刚石砂轮磨削硬质合金,比用普通砂轮的磨削比高1000倍,成本降低10%以上。金刚石砂轮刃磨硬质合金刀具,可以避免用碳化硅砂轮加工时容易产生的裂纹、锯口等缺陷,即加工出的刀具粗糙度低和精度高,寿命可延长50%~100%,还可以省掉刃磨后的抛光工序,生产效率可提高数倍。
金刚石拉丝模可以拉制电子电器工业用的超细金属丝导线,精度可达到1~2μm,且比硬质合金拉丝模寿命长200多倍。

电子电器制造

制冷家电是人造金刚石磨具和刀具的主要应用领域之一。家用空调、冰箱所使用压缩机的三大部件活塞、气缸、上下轴承座主要使用金刚石工具进行加工。 我国家用空调和冰箱的产量在消费升级以及出口量不断增长的背景下,分别从 2011 年的 11001 万台和 7882 万台增长到 2020 年的 14491 万台和 8443 万台。2020 年以来家电出口大幅增长带动国内家电制造业重回高速增长。
电器工业上使用的夹布胶木和环氧树脂纤维板等非均质绝缘材料,用金刚石薄片砂轮加工时,废品少,效率高、成本低,解决了用其他工具切割时存在的烧伤、表面粗糙度差、尺寸不准、废品多、效率低等各种困难问题。
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