超硬材料现状及发展趋势
文方啸虎超硬材料行业专家、本刊高级顾问十余年前曾预想总有一天,会在金刚石与制品上都烙上“中国制造”。在当前低碳经济、循环经济、绿色经济的不断提出并逐步实践后,特别是“十二五”期间我国如何才能做到以人为本,继续保持高速稳定发展?中国超硬材料与制品为实现这些目标,很多工作都提到重要议事日程上了。一、我国超硬材料现状11金刚石单晶产量我国金刚石产量自上世纪九十年代就遥遥领先,九十年代中后期以每年35亿克拉增长,而近几年都是以每年十亿左右的速度增长。2009年据权威性统计应是5054亿克拉,而2010年总产80亿克拉左右。目前我国金刚石总产量已占全球9095。2011年将有望超过100亿克拉。我国金刚石生产能力:已达120150亿克拉年。20162020年将达200亿克拉。应该说这指的是原始合成的,如破碎的再生微粉不在统计范围内。粒度与主要用途为了总结目前的情况,文中作了如下的分类,并阐述了它的主要用途:单晶大颗粒:一般来说应在≥3mm的单晶金刚石,目前人造的金刚石单晶体已可达510mm,目前正在向20mm迈进!多数是籽晶法生产,主要目标:一方面可直接切磨后做成金刚石刀具,另一方面以代替部分天然金刚石可做宝石用,所以多称其为宝石级金刚石,还有望在光伏材料上有所突破。用它做静态超高压的压砧也是极好的代用品。大尺寸单晶金刚石是高质量的探测器材料,特别适合需要极高探测灵敏度的应用环境。单晶金刚石是作为粒子、辐射探测器的首选材料。单晶金刚石由于不存在晶界缺陷,透光率高于微米、纳米金刚石膜,在光学窗口等领域有更广泛应用。特粗颗粒金刚石:一般指13mm,目前已经可以用直接合成法获得透明度和晶体形态都相当好的单晶颗粒。现元素六金刚石有限公司(原DeBeers公司)称之为SRD系列,可以做滚轮,少部分可替代天然金刚石做饰品用。中国近年也有所突破,国内一些厂家都已有展示,并可批量供货,质量已经相当好;粗颗粒金刚石:一般指051mm的金刚石,这类产品做滚轮是相当好的;中粗颗粒金刚石:一般指3060,这类产品在金刚石钻探,特别是石材加工上发挥了极好的作用,在前58年国内3040高品质金刚石还是有相当的困难的,在压机大型化和粉末触媒工艺推广后,迅速得到解决,其制品大大提高了钻采和石材加工的效率;中细粒金刚石:多数指70120,是石材、玻璃、陶瓷加工的很好选择,所以促使了这部分粒度的开发;细颗粒金刚石:多数指120320,是磁性材料、硬r