金刚石复合片项目产品原材料市场及技术深度调查

第一节 产品原材料生产情况调查

一、产品原材料生产规模调查

聚晶金刚石复合片是以金刚石微粉为原料，WC硬质合金作为基体，通过特定的合成工艺在高温高压条件下烧结而成的一种超硬复合材料。复合片兼具金刚石硬度高、耐磨性好以及硬质合金抗冲击性能强的优点。

2003-2008年我国金刚石微粉产量统计

                                                                                                                 单位：亿克拉



2003-2008年我国硬质合金产量统计

                                                                                                                      单位：万吨

二、产品生产区域结构调查

我国金刚石及金刚石微粉主要生产地都集中在河南地区，其他地域企业分布较为分散。

2008年我国金刚石微粉产量区域结构调查

三、产品原材料生产规模预测

2008-2013年我国金刚石微粉产量规模预测

                                                                                                                                   单位：亿克拉

第二节 产品原材料价格走势调查

一、产品原材料走势预测

2005-2010年金刚石微粉价格指数及预测

                                                                                                                                        以2004年价格为100

二、产品原材料走势对企业影响

1、短期影响

原材料价格的上涨，短期来说会使金刚石复合片公司的生产成本上升，利润下降，盈利能力降低。一批实力不很雄厚的企业将面对很大压力，尤其把重心会放在减少成本、扩大生产上，可能会忽略产品质量的控制。

2、长期影响

原材料价格上涨，长期来说，会使行业盈利能力降低，使得部分不具盈利能力的公司被市场竞争淘汰，加速行业整合。迫使公司调整公司战略，优化企业结构，内部消化分摊原材料成本上涨给公司带来的压力。

3、产品原材料成本敏感度

对于金刚石复合片的主要原材料金刚石微粉以及硬质合金，其成本敏感度还是相当高的。我国国内市场供求关系是影响金刚石复合片市场的关键因素，下游的金刚石复合片企业与金刚石微粉以及硬质合金企业签订的购货合同通常保证供应量，价格则随行就市，换言之，金刚石复合片行业对上游的金刚石微粉以及硬质合金行业的议价能力低，通常被动的承受金刚石微粉以及硬质合金上涨带来的成本压力。

第三节 产品原材料对应策略

针对原材料价格的上涨，低成本、低废品率是抗御原材料涨价和市场竞争的重点。原材料的涨价主要是市场因素决定的，是不以企业的意志而转移的，能不能抗得住原材料涨价，就得看各个企业的“内功”，能否消化一部分原材料涨价引起的成本上涨因素，是企业“内功”强弱的反映。另外，公司可以采取套期保值的方式来稳定原材料的价格。

第四节 国内市场最新技术运用状况

目前，金刚石圆锯片刀头的制造在国外普通采用粉末冶金法压制成型工艺。该工艺有几方面不利因素：1）该工艺制造的刀头所用的金刚石要求有较高的品级；2）粉末冶金法压制刀头对胎体配方的设计和工艺要求较严格，否则金刚石脱落现象将非常普遍，从而造成极大的浪费；3）粉末冶金法生产过程会使金刚石产生热损伤影响金刚石原有的性能，并进一步影响锯片的切削性能。

近年来，我国研究工作者针对某些硬度较高的难加工石材，采用各种手段对制造刀头进行了大量研究，刀头的切削性能有所改善。但刀头中金刚石利用率低的问题仍未得到很好的解决，而且制造成本很高。我国研究者提出了电镀与粉末冶金结合制造金刚石圆锯片刀头的新方法，并针对有关技术问题进行了初步研究和探讨。

1、制造方法

1）采用电镀方法制取金刚石复合片

选用1mm厚铜板作为基体，经过除油、清洗后用夹具夹持牢固。夹具将铜板分割为众多的24mm×12mm小块，每个小块表面经复合电沉积金刚石后揭下即成一复合片。

将铜板作为阴极，通电沉积Ni或Ni-Co金属后，在平放的铜板上均匀撒上一层金刚石(称之为上砂），以小电流密度沉积一定时间后下砂，随后加大电流密度进行加厚镀，在金刚石大部分或全部被沉积金属埋入时，取出夹具，用水清洗干净，从铜板基体上揭下沉积好的复合片，烘干后备用。

2）粉末冶金法粘结金刚石复合片

选用几种金属粉末，低熔点铜粉为主，廉价金属粉为辅。加工石材材质不同，要选择不同的金属粉及配比。

3）装模方式的选择

模具尺寸为24mm×12mm×9mm。使用金刚石复合片取代原来的磨料层，每片复合片尺寸为24mm×12mm，其厚度主要取决于电镀工艺过程中的加厚沉积时间及电流密度，与复合片中使用的金刚石磨粒的直径值相近。组装层数可根据加工石材材质进行调整。加工石材晶粒越大，层数越小。

4）烧结工艺的选择

由于主要采用低熔点金属粉作为粘结剂，因此可采用较低的烧结温度，相比于普通的粉末冶金烧结法，能够降低金刚石的热损伤程度。也可采用冷压成型，真空烧结工艺。

2、新方法的主要特点

1）降低金刚石热损伤

电镀工艺制造金刚石复合片不存在对金刚石的热损伤，在使用金属粉末热压连接时，可采用相对较低的热压温度，从而可一定程度地降低对金刚石的热损伤。

2）降低了刀头的烧结难度

对于本工艺制造的金刚石锯片刀头，磨料把持力问题由电镀工艺决定，易于得到良好的把持力。金刚石氧化问题可以不考虑，而且烧结温度较低，因此降低了烧结难度。

3）制造的刀头锋利度好

电镀金刚石制品锋利度好，可提高加工效率。

4）可采用高浓度

电镀金刚石制品可采用很高的磨料浓度，这是粉末冶金法所无法达到的。

5）制造成本较低

电镀金刚石复合片的制备可选用Ⅱ、Ⅲ型低品级金刚石，可大大降低金刚石圆锯片刀头制造成本。

第五节 国际市场最新技术运用状况

耐磨性是衡量PDC质量的一个重要指标，但迄今为止国际上也没有制定统一的测量标准，几个主要的PDC生产国家均有自己的测量方法。美国的C．E公司采用的方法是用PDC来车削一种结构均匀的花岗岩(BarreGranite)棒(254mm)，切削速度为180m／min，切深lmm，进给0.28mm／rev。车削时用测力计测PDC的受力大小。车削一定数量的花岗岩后，观察PDC的磨损量。磨损量是州投影显微镜测量被磨损部位的长宽尺寸，然后用计算机算出其体积，进行比较。英国DeBeers公司的方法与C．E公司类似。

前苏联对PDC耐磨性的测定是用PDC来刨削指定地区采来的石英砂岩。石英砂岩采自顿涅茨地区托列兹露采厂，尺寸为500×300×250mm。PDC固定在牛头刨床的刀夹上，测试时，切削速度为0.55m／s，切深0.5mm，横向进给2.8m／行程，每片PDC样品检测的切削长度为50±1M。PDC的磨耗值为其金刚石层磨损面中心部分的线高度(用于具显微镜测量，误差为±0.03mm)。

第六节 国内技术市场区域优势

金刚石行业的技术市场集中区域在我国华中地区的河南省。近几年河南省通过超硬材料产业的整体优化和资产重组，促进超硬材料企业融资渠道的拓展和资本市场多元化的发展，培植一批超硬材料大公司大集团。主要包括：以河南远发超硬材料有限公司为代表的原辅材料，２０１０年碳片年产量将达到4000吨，复合传压密封介质2010年产量将达到2亿块以上，占全国原辅材料——碳片销售量的80%以上；以河南富耐克超硬材料有限公司为代表的立方氮化硼生产企业，2010年年产量达到3亿克拉，占全国立方氮化硼销售量的95%以上；以河南亚龙超硬材料有限公司、河南黄河旋风股份有限公司为代表的金刚石微粉生产企业，2010年年产量达到5亿克拉，占全国金刚石微粉销售量的90%以上；以郑州新亚复合超硬材料有限公司为代表的复合超硬材料制品生产企业，2010年年产量达到3亿片，占全国金刚石复合片的销售量的60%以上；河南华晶超硬材料有限公司的高智能换代压机，2010年生产金刚石材料产量将达12亿克拉。

第七节 新项目投资推荐区域（或省市）（CMRN中经纵横建议）

根据各区域目前的金刚石复合片发展现状及区域投资环境分析，现认为河南省市场仍有较大的发展潜力。目前郑州新材料产业园力争建成国家级新材料产业基地，在郑州高新区规划区域内，在火炬计划优先扶持的重点产业中，形成若干个专业产业基地，如国家超硬材料产业基地、河南省车用弹簧材料产业基地、河南省包装材料产业基地等；形成一批技术特色鲜明、技术水平高、产值规模大的企业集团；形成一个有产业发展配套环境，布局相对集中的高新技术产业群体。通过国家级新材料产业基地的创建，使郑州新材料产业园成为我区乃至郑州市经济发展的支柱和重要的经济增长点，在全省具有较强的示范带动作用。

“十五”和“十一五”期间在以下6个重点产品领域的发展计划如下：

金刚石：在全面发展金刚石单晶、聚晶、微粉的同时，重点发展高品级金刚石单晶，大规格聚晶复合片以及自锐性金刚石磨料，将其比例由现在的15%提高到30%以上。预计2010年上述各种金刚石产品产量达到20亿克拉，产值达到30元。

立方氮化硼：CBN单晶、聚晶、微粉总产量2010年预计达到年产6亿克拉，年产值15亿元。

金刚石工具：大力发展高档金刚石磨具、切削刀具、石材锯片、工程钻头，以及拉丝模具，薄膜制品等，争取各种工具多品种、系列化、专用化全面发展，预计2010年金刚石工具年产量400万件，年产值25亿元。

立方氮化硼工具：CBN磨具和切削刀具应同时大力发展，2010年年产量150万件，年产值10亿元。

原辅材料：石墨、触媒、传压介质，高压模具（顶锤）等原辅材料，2010年年产值达10亿元。

专用设备仪器：合成金刚石和CBN用的六面顶压机成套设备，制造工具用的混料设备、成型设备、烧结设备，产品质量检测专用的各种标准仪器设备，2010年产值预计达到10亿元。

另外河南省柘城县从上世纪80年代开始引进金刚石微粉加工技术，经过20多年的发展积累，现已发展成为微粉生产为主，兼有多种金刚石制品生产的全国重要金刚石微粉生产加工基地，涌现出了一大批发展活力强、增长潜力大、带动性强的企业。主要产品有金刚石微粉、破碎料、金刚石钻头、金刚石砂轮、金刚石研磨剂和金刚石聚晶、拉丝模、超薄金刚石内圆切割片等十余种。目前全县从事金刚石微粉及制品生产加工的企业有150余家，从业人员近万人。2006年，全县金刚石微粉产量28亿克拉，金刚石砂轮2万余片，金刚石钻头2万余支，产值10亿元以上。其中微粉产量占全国产量的70%以上，占出口量的46%以上，在全国处于领先地位，产品销往全国各地并出口到亚洲、北美、非州等国家和地区。

这一地区无论从原料供应及下游需求方面极具优势，因此推荐企业项目投资于此。

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