超硬材料例如金刚石、立方氮化硼(CBN)具有高硬度优点,但脆性大,加工难度大,复合化是重要解决方案。超硬复合材料是以金刚石、立方氮化硼等超硬材料为骨架,与金属或者非金属粘接剂进行混合,在高温高压环境下烧结获得的新型复合材料。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年全球及中国超硬复合材料行业研究及十五五规划分析报告》显示,超硬复合材料通常具有高强度、高硬度、高耐磨、高韧性、耐高温、抗冲击等优点,综合性能优于单一的超硬材料。超硬复合材料主要产品类型包括金刚石基超硬复合材料、立方氮化硼基超硬复合材料等。超硬复合材料作为高硬度复合材料,可以广泛应用在石油与天然气钻探、精密机械加工等场景。
金刚石基超硬复合材料的代表性产品是金刚石复合片(PDC),由金刚石微粉与硬质合金基体在超高压、高温条件下烧结得到,可以应用在石油天然气钻井钻头、地质勘探工具、机械加工工具、光伏切割工具等制造领域。金刚石复合片是在钻头上起到切削和钻进作用的核心部件,在石油、天然气钻探领域能够发挥重要作用。
立方氮化硼基超硬复合材料的代表性产品是聚晶立方氮化硼(PCBN)复合片,由立方氮化硼微粉与陶瓷/金属粘结剂在高温、高压条件下烧结得到,可以作为超硬刀具材料,用来加工淬火钢、高速钢、冷硬铸铁、高温合金、硬质合金等难加工材料,进而应用在航空航天、轨道交通、汽车、能源、工业设备等领域。
我国超硬复合材料生产技术还在进步。2025年7月,廊坊西波尔钻石技术有限公司公开了“一种超细粒度PCD复合片及其制备方法与应用”专利,生产流程包括配料、混料、烘干、真空还原、封装、高温高压合成,将不同粒径的粗、细金刚石粉混合后,在5.0~5.5Gpa、1400~1600℃条件下进行合成,能够降低合成压力,提高顶锤使用次数,降低生产成本,且复合片耐磨性和冲击韧性良好。
我国超硬材料技术水平与产能规模不断提高,例如我国是全球最大的人造金刚石生产国,这为我国超硬复合材料行业发展奠定了坚实原材料基础。新思界
行业分析人士表示,我国超硬复合材料生产企业主要有中兵红箭、黄河旋风、晶锐材料、四方达、沃尔德、富耐克、郑州磨料磨具磨削研究所有限公司、北京富成国际金刚石技术有限公司等。
我国超硬复合材料生产能力还在提升。2025年11月,德州东铭新材料有限公司年产500万件超硬复合材料项目发布,该项目计划总投资6.9亿元,建设周期预计为2026年第二季度至2027年第二季度;2026年3月,江西玖鼎超硬材料有限公司年产100万片高温高压超硬复合材料智能制造项目签约,落户江西省九江市湖口县,该项目总投资1.5亿元,分两期建设。
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