二、我国超硬材料的发展
1.人造金刚石 我国**个人造金刚石及其制品的专业生产厂——第六砂轮厂于1969年投产,标志着我国人造金刚石进入了工业化生产阶段。1970年我国人造金刚石产量为46万克拉,1980年产量达到450万克拉,10年间增长了近10倍;1990年产量为3500万克拉,比1980年又增长了约8倍。进入九十年代后,我国金刚石生产进入了迅猛发展时期(见图1)。这种发展势头主要受石材加工行业蓬勃发展的带动,此外,钻探及切削用PCD复合片和磨削用金刚石砂轮的大量使用也起到了较大推动作用。我国1990~1997年间人造金刚石产量增加了14倍,成为世界人造金刚石生产大国,也推动了石材、玻璃、耐火材料、地质钻探等行业的发展,为中国经济建设作出了重要贡献。
图1 1980~1997年我国金刚石产量增长曲线图
我国人造金刚石产量虽居世界首位,但产品质量与发达国家还存在较大差距,主要表现为产品的冲击强度和高温冲击强度较低,杂质、缺陷较多,能够用于制造锯片的高强度金刚石仅占产品总量的20%左右,而RVD、MBD级产品约占80%。
2.立方氮化硼 立方氮化硼(CBN)具有高硬度、高耐磨性、高热传导率及耐热性、低摩擦系数等优良的物理、化学和机械性能,特别适合用于铁族金属材料的加工,是提高生产率和加工质量的优良材料,在工业发达国家已得到广泛应用。我国的CBN产品诞生至今已32年,但在1966年至1989年的20多年间发展比较缓慢。进入九十年代后,我国汽车、摩托车工业的高速发展为CBN的发展提供了强大动力,产量大幅度增加(见图2)。
图2 我国CBN产量增长示意图
从1990年至今,我国CBN产量的年平均增长率为25%,大大超过了发达国家CBN年耗用量15%的增长率,但在应用领域和应用水平上与发达国家差距很大,主要表现为磨具制造工艺和装备不完善,磨具质量及性能不稳定,**磨床和磨削工艺不配套等。