纳米聚晶超硬材料的特性及产业化前景


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    此处所称“纳米聚晶超硬材料”是指在强击波作用下,人工合成的立方金刚石(不同于国内多家用爆轰法生产的纳米单晶)和立方氮化硼。它们是以5到10纳米的纳米单晶,通过不饱和键结合而成的微米或亚微米级聚晶。上述材料各向同性,无解理面。它们不仅具有无与伦比的硬度和强度,还具有很高的韧性,因而克服了静压法合成的上述单晶材料容易沿解理面脆断的缺点。纳米聚晶金刚石微粉作为超级磨料,在磨削过程中,纳米晶粒适时自动剥落而显现出新的微观切削刃口。这种‘自锐性’保证了加工的高精度、高效率和浅的表面损伤层。这种纳米聚晶金刚石微粉可广泛用于IT产业中的硅片加工,精密陶瓷的加工以及材料的表面改性等。用纳米聚晶立方氮化硼烧结的刀具,在汽车、航空等支柱产业的机械加工,特别是关键零部件的加工中有着广泛的应用前景。

    合成上述产品所采用的技术在国内外独具特色(此前,纳米聚晶立方氮化硼的规模化生产技术国内外均未解决)。它适宜规模化生产,生产效率高,成本低,产品性能独特,在国际市场上具有竞争能力,产品可望占有重要的市场份额。保守估计,两种产品的全球需求量每年可达1亿克拉以上。

    投资规模可由合作双方协商,视建厂规模大小、起步标准不同而定。在暂不购置高级检测仪器设备以及不计场地费用的条件下,初期投资额在几百万元人民币量级。第一年建厂和调试设备,第二年可生产100万克拉,产值约100万美圆。随着市场的扩大可逐步扩大建厂规模,发展到年产1000万克拉。在具有科学的企业管理的条件下,效益可达销售额的50% 左右。作成磨轮、研磨液、研磨膏以及烧结成刀具等制品后,产值可达到微粉的10倍。
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