2023年聚晶金刚石复合片行业市场环境分析

聚晶金刚石复合片(PDC)截齿项目可行性研究报告编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：高级工程师：高建关于编制聚晶金刚石复合片(PDC)截齿项目可行性研究报告编制说明（模版型）【立项 批地 融资 招商】核心提示：1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。

2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整）编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司专业撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书商业计划书可行性研究报告目录第一章总论 (1)1.1项目概要 (1)1.1.1项目名称 (1)1.1.2项目建设单位 (1)1.1.3项目建设性质 (1)1.1.4项目建设地点 (1)1.1.5项目主管部门 (1)1.1.6项目投资规模 (2)1.1.7项目建设规模 (2)1.1.8项目资金来源 (3)1.1.9项目建设期限 (3)1.2项目建设单位介绍 (3)1.3编制依据 (3)1.4编制原则 (4)1.5研究范围 (5)1.6主要经济技术指标 (5)1.7综合评价 (6)第二章项目背景及必要性可行性分析 (8)2.1项目提出背景 (8)2.2本次建设项目发起缘由 (8)2.3项目建设必要性分析 (8)2.3.1促进我国聚晶金刚石复合片(PDC)截齿产业快速发展的需要 (9)2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (9)2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (9)2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (9)2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (10)2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (10)2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (11)2.4项目可行性分析 (11)2.4.1政策可行性 (11)2.4.2市场可行性 (11)2.4.3技术可行性 (12)2.4.4管理可行性 (12)2.4.5财务可行性 (12)2.5聚晶金刚石复合片(PDC)截齿项目发展概况 (13)2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (13)2.5.2试验试制工作情况 (13)2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (14)2.5.4聚晶金刚石复合片(PDC)截齿项目建议书的编制、提出及审批过程 (14)2.6分析结论 (14)第三章行业市场分析 (16)3.1市场调查 (16)3.1.1拟建项目产出物用途调查 (16)3.1.2产品现有生产能力调查 (16)3.1.3产品产量及销售量调查 (17)3.1.4替代产品调查 (17)3.1.5产品价格调查 (17)3.1.6国外市场调查 (18)3.2市场预测 (18)3.2.1国内市场需求预测 (18)3.2.2产品出口或进口替代分析 (19)3.2.3价格预测 (19)3.3市场推销战略 (19)3.3.1推销方式 (20)3.3.2推销措施 (20)3.3.3促销价格制度 (20)3.3.4产品销售费用预测 (21)3.4产品方案和建设规模 (21)3.4.1产品方案 (21)3.4.2建设规模 (21)3.5产品销售收入预测 (22)3.6市场分析结论 (22)第四章项目建设条件 (22)4.1地理位置选择 (23)4.2区域投资环境 (24)4.2.1区域地理位置 (24)4.2.2区域概况 (24)4.2.3区域地理气候条件 (25)4.2.4区域交通运输条件 (25)4.2.5区域资源概况 (25)4.2.6区域经济建设 (26)4.3项目所在工业园区概况 (26)4.3.1基础设施建设 (26)4.3.2产业发展概况 (27)4.3.3园区发展方向 (28)4.4区域投资环境小结 (29)第五章总体建设方案 (30)5.1总图布置原则 (30)5.2土建方案 (30)5.2.1总体规划方案 (30)5.2.2土建工程方案 (31)5.3主要建设内容 (32)5.4工程管线布置方案 (33)5.4.1给排水 (33)5.4.2供电 (34)5.5道路设计 (36)5.6总图运输方案 (37)5.7土地利用情况 (37)5.7.1项目用地规划选址 (37)5.7.2用地规模及用地类型 (37)第六章产品方案 (39)6.1产品方案 (39)6.2产品性能优势 (39)6.3产品执行标准 (39)6.4产品生产规模确定 (39)6.5产品工艺流程 (40)6.5.1产品工艺方案选择 (40)6.5.2产品工艺流程 (40)6.6主要生产车间布置方案 (40)6.7总平面布置和运输 (41)6.7.1总平面布置原则 (41)6.7.2厂内外运输方案 (41)6.8仓储方案 (41)第七章原料供应及设备选型 (42)7.1主要原材料供应 (42)7.2主要设备选型 (42)7.2.1设备选型原则 (43)7.2.2主要设备明细 (44)第八章节约能源方案 (45)8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (45)8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (45)8.2.1能源消耗种类 (45)8.2.2能源消耗数量分析 (45)8.3项目所在地能源供应状况分析 (46)8.4主要能耗指标及分析 (46)8.4.1项目能耗分析 (46)8.4.2国家能耗指标 (47)8.5节能措施和节能效果分析 (47)8.5.1工业节能 (47)8.5.2电能计量及节能措施 (48)8.5.3节水措施 (48)8.5.4建筑节能 (49)8.5.5企业节能管理 (50)8.6结论 (50)第九章环境保护与消防措施 (51)9.1设计依据及原则 (51)9.1.1环境保护设计依据 (51)9.1.2设计原则 (51)9.2建设地环境条件 (52)9.3 项目建设和生产对环境的影响 (52)9.3.1 项目建设对环境的影响 (52)9.3.2 项目生产过程产生的污染物 (53)9.4 环境保护措施方案 (54)9.4.1 项目建设期环保措施 (54)9.4.2 项目运营期环保措施 (55)9.4.3环境管理与监测机构 (57)9.5绿化方案 (57)9.6消防措施 (57)9.6.1设计依据 (57)9.6.2防范措施 (58)9.6.3消防管理 (59)9.6.4消防设施及措施 (60)9.6.5消防措施的预期效果 (60)第十章劳动安全卫生 (61)10.1 编制依据 (61)10.2概况 (61)10.3 劳动安全 (61)10.3.1工程消防 (61)10.3.2防火防爆设计 (62)10.3.3电气安全与接地 (62)10.3.4设备防雷及接零保护 (62)10.3.5抗震设防措施 (63)10.4劳动卫生 (63)10.4.1工业卫生设施 (63)10.4.2防暑降温及冬季采暖 (64)10.4.3个人卫生 (64)10.4.4照明 (64)10.4.5噪声 (64)10.4.6防烫伤 (64)10.4.7个人防护 (65)10.4.8安全教育 (65)第十一章企业组织机构与劳动定员 (66)11.1组织机构 (66)11.2激励和约束机制 (66)11.3人力资源管理 (67)11.4劳动定员 (67)11.5福利待遇 (68)第十二章项目实施规划 (69)12.1建设工期的规划 (69)12.2 建设工期 (69)12.3实施进度安排 (69)第十三章投资估算与资金筹措 (70)13.1投资估算依据 (70)13.2建设投资估算 (70)13.3流动资金估算 (71)13.4资金筹措 (71)13.5项目投资总额 (71)13.6资金使用和管理 (74)第十四章财务及经济评价 (75)14.1总成本费用估算 (75)14.1.1基本数据的确立 (75)14.1.2产品成本 (76)14.1.3平均产品利润与销售税金 (77)14.2财务评价 (77)14.2.1项目投资回收期 (77)14.2.2项目投资利润率 (78)14.2.3不确定性分析 (78)14.3综合效益评价结论 (81)第十五章风险分析及规避 (83)15.1项目风险因素 (83)15.1.1不可抗力因素风险 (83)15.1.2技术风险 (83)15.1.3市场风险 (83)15.1.4资金管理风险 (84)15.2风险规避对策 (84)15.2.1不可抗力因素风险规避对策 (84)15.2.2技术风险规避对策 (84)15.2.3市场风险规避对策 (84)15.2.4资金管理风险规避对策 (85)第十六章招标方案 (86)16.1招标管理 (86)16.2招标依据 (86)16.3招标范围 (86)16.4招标方式 (87)16.5招标程序 (87)16.6评标程序 (88)16.7发放中标通知书 (88)16.8招投标书面情况报告备案 (88)16.9合同备案 (88)第十七章结论与建议 (90)17.1结论 (90)17.2建议 (90)附表 (91)附表1 销售收入预测表 (91)附表2 总成本表 (92)附表3 外购原材料表 (94)附表4 外购燃料及动力费表 (95)附表5 工资及福利表 (97)附表6 利润与利润分配表 (98)附表7 固定资产折旧费用表 (99)附表8 无形资产及递延资产摊销表 (100)附表9 流动资金估算表 (101)附表10 资产负债表 (103)附表11 资本金现金流量表 (104)附表12 财务计划现金流量表 (106)附表13 项目投资现金量表 (108)附表14 借款偿还计划表 (110) (114)第一章总论总论作为可行性研究报告的首章，要综合叙述研究报告中各章节的主要问题和研究结论，并对项目的可行与否提出最终建议，为可行性研究的审批提供方便。

聚晶金刚石复合片脱钴试验的抗弯强度对比分析赵彬;邬浩天;黄凯;王艳芝【摘要】对不脱钴和脱钴的聚晶金刚石复合片(PDC)复合层分别进行抗弯强度测试,并根据其原理计算抗弯强度.采用XRD和SEM对断裂面的物相和形貌进行分析,观察钴含量对抗弯强度的影响.结果表明:脱钴后,PDC金刚石层中Co含量降低,韧性变差,受到载荷作用时首先出现裂纹,导致复合层在完全断裂前载荷-位移曲线有略微下降的趋势;两个系列PDC样品的复合层抗弯强度均较未脱钴的有明显降低,说明Co相的存在有助于提高PDC的抗弯强度;且随着脱钴深度的增加,PDC复合层抗弯强度的降幅增大.【期刊名称】《中原工学院学报》【年(卷),期】2018(029)006【总页数】6页(P11-15,20)【关键词】聚晶金刚石复合片;脱钴;三点抗弯强度;钴【作者】赵彬;邬浩天;黄凯;王艳芝【作者单位】河南晶锐新材料股份有限公司,河南郑州451171;北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083;北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083;中原工学院纺织学院,河南郑州450007【正文语种】中文【中图分类】TG74聚晶金刚石复合片(PDC)是一种新型复合材料，是在高温高压条件下把粒度为微米级的金刚石颗粒与硬质合金碳化钨基体烧结而成。

PDC既具有聚晶金刚石的高硬度和高耐磨性，又具有硬质合金的可焊接性[1-3]。

传统上PDC主要应用于地质勘探、石油天然气煤炭开采等领域，近年来随着PDC使用方法的不断创新，使用领域的不断拓展，PDC的需求量持续上升[4-8]。

随着PDC使用环境的多样化和复杂化，对其各种性能指标的要求越来越高。

目前国内PDC产品的磨耗比、抗冲击韧性与国外同类产品已十分接近，但在使用效果上仍有较大差距，导致售价差异较大。

究其原因主要是国内复合片的稳定一致性不好，在地质条件复杂的区域表现更为明显。

去除钴粘结相是提高PDC热稳定性的一个重要方法，因此市场上的PDC产品多为脱钴产品。

2023年半导体划片机行业市场环境分析半导体行业是一种高科技领域，主要集中在生产和开发集成电路、半导体器件、晶体管和其他微电子元件。

半导体划片机是半导体行业中非常重要的设备之一，用于将硅片等材料切割成大量的芯片。

本文将对半导体划片机行业市场环境进行分析。

一、市场需求随着移动互联网、物联网、5G等新兴技术的快速崛起，对于芯片的需求量不断上升。

半导体公司需要大量的芯片来满足市场需求。

从2013年到2018年，半导体市场的年复合增长率达到了7.1％，预计到2025年将达到8.6％，对于半导体划片机的需求将会持续增长。

二、主要国家市场目前，半导体划片机市场主要集中在北美和亚洲地区，其中亚洲地区拥有世界上最大的半导体市场。

根据市场调查机构的数据显示，中国半导体市场的年复合增长率在2020年将达到18％。

这也让中国成为划片机市场的一个重要国家。

三、主要竞争对手全球主要的半导体划片机厂商有：日本的丸红制作所、德国的铂德半导体、奥地利的EVG集团、美国的K&S（Kulicke & Soffa）等，其中丸红制作所在全球市场的份额最大，达到30%以上。

四、技术发展随着半导体市场的快速增长，对于划片机的技术要求也越来越高。

例如，现代半导体芯片在尺寸上变得越来越小，厚度变得越来越薄，需要更高的切割精度和更高的切割速度。

目前，半导体划片机技术已经发展到可以在极短的时间内完成100或200毫米硅片的切割。

五、市场价格由于市场竞争激烈，半导体划片机的价格也越来越低，现在划片机的价格为数百万美元到数百万美元不等。

另外，划片机的数量越来越多，需要更多的资金投入，价格也随之增加。

总体而言，半导体划片机行业市场前景广阔，尤其是随着5G、人工智能等新兴技术的迅猛发展，对于半导体划片机的需求量将会越来越大，各大半导体划片机厂商都在不断升级自己的技术，以应对市场的需求。

2023年LED外延片行业市场环境分析一、行业概述LED外延片是指在晶体生长反应炉中生长的LED材料薄片。

LED外延片是制造LED 芯片的基础材料之一，它的质量直接影响到LED发光效率、亮度和寿命。

因此，LED 外延片是一个重要的LED材料市场。

二、市场发展趋势1. 节能和环境保护的政策支持：随着全球环境问题的日益严重，全球各国纷纷推出各种节能减排的政策。

LED是目前最为环保、节能、长寿命的照明产品之一，政策的支持对于LED外延片市场的发展具有积极的促进作用。

2. LED照明市场的快速增长：LED照明市场因其高效、长寿命、低耗能等优势逐渐被广泛应用，在各个方面逐步替代传统的照明产品。

随着市场需求的快速增长，LED外延片市场也将迎来新的机遇。

3. 技术创新和产业升级：随着技术的不断进步和产业升级，LED外延片市场也将出现新的发展机遇。

在新材料、新工艺和新设备的不断涌现下，LED外延片的质量和产能将得到不断提高。

三、市场现状分析1. 行业集中度较高：目前国内LED外延片行业集中度较高，龙头企业逐步形成。

同时，海外市场主要由日本、韩国、台湾等地区的企业所占据。

2. 产业规模不断扩大：随着政策支持和市场需求的不断提升，国内LED外延片产业规模不断扩大。

同时，市场竞争也逐渐加剧，企业需要不断提升技术、质量和服务水平，才能在市场中占据更有优势的地位。

3. 技术水平持续提升：目前国内LED外延片企业的技术水平正在不断提高，自主知识产权的外延片技术也呈现出快速发展的态势。

同时，国外企业在技术研发上也积极发力，市场竞争将会更加激烈。

四、市场机遇和挑战1. 市场机遇：随着政策支持和市场需求的提升，LED外延片市场将迎来新的机遇。

产业链下游的LED照明市场不断扩大，将带动LED外延片市场的快速发展。

2. 市场挑战：目前国内外LED外延片市场竞争激烈，加之技术门槛较高和市场需求波动较大，企业面临的困难和挑战也日益增加。

金刚石复合片(polycrystalline diamondcompact PDC)作为一种新型复合材料，其发展历史仅有十几年，但其应用范围已发展到各行各业，广泛地应用于地质钻探、非铁金属及合金、硬质合金、石墨、塑料、橡胶、陶瓷和木材等材料的切削加工等领域。

它的表层为金刚石粒度不同的粉末烧结而成的多晶金刚石，具有极高的硬度、耐磨性和较长的工作寿命;底层一般为钨钴类硬质合金，它具有较好的韧性，为表层聚晶金刚石提供良好的支撑，且容易通过钎焊焊接到各种工具上。

目前国内外一般都采用超高压高温烧结的方法制造聚晶金刚石-硬质合金复合片。

由于它的使用范围扩大，对其性能的要求提高，因而相应的性能检测方法也经过了一个快速的发展过程，在检测的准确性和有效性方面都趋于成熟。

1金刚石复合片的性能金刚石复合片之所以应用如此广泛，主要是因为其具有其他材料无与伦比的优越的性能。

(1)高的硬度和耐磨性(磨耗比)。

复合片的硬度高达10 000 HV左右，是目前世界上人造物质中最硬的材料，比硬质合金及工程陶瓷的硬度高得多。

由于硬度极高，并且各向同性，因而具有极佳的耐磨性。

一般通过磨耗比来反映复合片的耐磨性，在20世纪80~90年代中期，复合片磨耗比为4~6万(国外为8~12万); 20世纪90年代中期至现在，复合片的磨耗比为8~30万(国外10~50万)。

(2)热稳定性。

复合片的热稳定性确定了其使用范围，复合片的热稳定性[2]即为耐热性，与其强度和磨耗比一样，是衡量PDC质量的重要性能指标之一。

耐热稳定性是指在大气环境(有氧气存在)下加热到一定的温度，冷却以后聚晶层化学性能的稳定性(金刚石墨化的程度)、宏观力学性能的变化和对复合层界面结合牢固程度的影响。

热稳定性的变化在750℃烧结以后，国内部分厂家产品表现为磨耗比上升5% ~20%，抗冲击韧性变化不大，部分厂家产品磨耗比下降，抗冲击性能下降，这与各个单位所采用的配方和工艺不同有关，国外复合片的磨耗比和抗冲击韧性烧结前后变化不大。

耐磨耐冲击聚晶金刚石复合片及其制备方法聚晶金刚石复合片是一种具有高硬度、高强度、高耐磨性和高耐冲击性的新材料，广泛应用于切割、打磨和研磨等领域。

本文将介绍耐磨耐冲击聚晶金刚石复合片的制备方法，并对其性能进行详细阐述。

聚晶金刚石复合片的制备方法包括以下步骤：1.原料选择：选择高纯度的金刚石颗粒和合适的基体材料作为原料。

金刚石颗粒可以使用工业金刚石，基体材料可以选择金属或陶瓷材料。

2.混合：将金刚石颗粒与基体材料进行混合。

可以通过机械球磨或湿法混合的方式，使金刚石颗粒与基体材料均匀分散，以提高复合片的硬度和强度。

3.成型：将混合好的金刚石颗粒与基体材料填充到模具中，进行成型。

可以采用热压、热等静压等方法进行成型，使金刚石颗粒与基体材料紧密结合。

4.烧结：将成型好的材料进行烧结处理。

烧结温度和时间需要根据具体的材料和工艺进行控制，以获得均匀致密的复合片。

5.研磨和抛光：将烧结好的复合片进行研磨和抛光处理，使其表面光滑平整，提高耐磨性和耐冲击性。

1.高硬度：金刚石是目前已知最硬的物质之一，具有极高的硬度。

聚晶金刚石复合片由金刚石颗粒组成，在表面受到磨削或冲击时能够保持较高的硬度，不易磨损。

2.高强度：金刚石颗粒与基体材料的紧密结合使聚晶金刚石复合片具有高强度，能够承受较大的外力冲击而不易破裂。

3.高耐磨性：由于金刚石颗粒的高硬度和基体材料的高强度，聚晶金刚石复合片具有极高的耐磨性，能够在高速摩擦和重负荷环境下长时间使用。

4.高耐冲击性：聚晶金刚石复合片具有优异的耐冲击性能，不易受到冲击损坏，能够在高速冲击和振动的条件下保持稳定性。

5.广泛应用：聚晶金刚石复合片可用于切割、打磨、研磨和磨光等领域。

比如用于切割石材、金属和陶瓷等硬质材料，以及用于制造电子元件和光学器件等高精密度工艺。

总结起来，耐磨耐冲击聚晶金刚石复合片具有高硬度、高强度、高耐磨性和高耐冲击性等优异性能，制备方法简单可行，具有广泛的应用前景。

2023年尖晶石耐火材料行业市场规模分析尖晶石耐火材料是一种非常重要的高档耐火材料，具有优异的耐热、耐腐蚀、抗渣熔渗、抗氧化、高强度等诸多优良的性能。

因此，尖晶石耐火材料得到了广泛的应用，主要用于高温工业领域，如钢铁、铝镁冶炼、化工等行业。

尖晶石耐火材料行业的市场规模在近年来呈现稳步增长的趋势。

据统计显示，2017年全球尖晶石耐火材料市场总规模约为31.87亿美元，到2025年预计将达到43.21亿美元，年复合增长率为4.1%。

在国内市场方面，中国是世界上最大的尖晶石耐火材料市场，占据了全球市场的近50%。

尖晶石耐火材料的市场销售主要受以下几个因素的影响：一、环保政策随着全球环保意识的不断提高，各国政府开始出台严格的环保政策。

对于高能耗、高污染的重工业领域，环保政策的加强对尖晶石耐火材料的需求有着深远影响。

环保政策的实施要求企业在生产过程中降低能耗、减少污染物排放，这对企业尖晶石耐火材料的研究和开发提出了更高的要求。

同时，一些传统耐火材料被淘汰，尖晶石耐火材料因其环保的特性得到了更广泛的应用。

二、钢铁领域的需求尖晶石耐火材料作为钢铁冶炼的重要原材料之一，其市场销售受到钢铁领域需求的主导。

据资料显示，全球钢铁产量在2017年达到16.4亿吨，在世界耐火材料市场中，钢铁领域的需求占到了很大比重。

尖晶石耐火材料因其良好的抗渣、抗侵蚀的性能，广泛应用于钢铁冶炼过程中。

钢铁产业的市场规模不断发展，将保持对尖晶石耐火材料行业的需求推动作用。

三、国家发展战略随着国家经济、科技的发展，尖晶石耐火材料行业也在发生着快速的变化。

近年来，我国制造业的快速崛起，对尖晶石耐火材料的需求日益增长。

同时，国家政府也出台了一系列的民生建设政策，为尖晶石耐火材料市场的发展提供了有利条件。

综上所述，尖晶石耐火材料行业市场规模在未来一段时间内将继续保持增长势头。

因此，企业应加强市场监测和开发，不断提高产品的质量和环保性能，进一步优化产业结构，提高企业竞争力。

金刚石工具行业分析报告目录一、行业主管部门及监管体制 (5)二、行业政策 (5)三、行业发展趋势 (6)1、金刚石工具行业 (6)（1）金刚石 (6)（2）金刚石工具 (7)（3）金刚石工具行业的发展趋势 (9)2、小型建筑施工机具行业 (9)（1）小型建筑施工机具 (9)（2）小型建筑施工机具行业 (10)（3）行业发展趋势 (11)3、合金工具行业 (12)（1）硬质合金 (12)（2）硬质合金工具 (12)（3）硬质合金圆锯片行业 (13)四、行业进入门槛 (14)1、专业产品的技术门槛 (14)2、规模壁垒 (14)3、营销网络壁垒 (15)五、行业利润水平的变动趋势 (15)六、行业技术水平、经营模式及行业特征 (15)1、技术水平 (15)（1）新材料在金刚石工具中的应用 (17)（2）新技术在金刚石工具行业的应用 (17)（3）金刚石工具在新领域中的应用与发展 (18)2、经营模式 (18)3、行业的区域性和周期性 (19)七、与上下游行业的关联性及影响 (19)1、与上游产业的关联性及影响 (19)2、与下游产业的关联性及影响 (20)八、影响行业发展的有利和不利因素 (20)1、有利因素 (20)（1）中国劳动力成本较低 (20)（2）国内金刚石工具市场容量将逐步扩大 (21)（3）原料、装备和技术的逐步国产化 (21)（4）国际金刚石工具产业加速向中国转移 (21)2、不利因素 (22)（1）原材料价格波动 (22)（2）人民币持续升值 (22)（3）出口退税率调整 (22)（4）贸易壁垒 (23)九、行业竞争格局及主要公司简况 (23)1、行业竞争格局 (23)2、行业主要企业 (24)（1）瑞典富世华（HUSQVARNA） (24)（2）韩国新韩（SHINHAN） (25)（3）韩国二和（EHWA） (25)（4）美国Diamond Products (25)（5）北京安泰钢研超硬材料制品有限责任公司 (26)（6）河北小蜜蜂工具集团有限公司 (26)（7）广东奔朗超硬材料制品有限公司 (26)（8）石家庄博深工具股份有限公司 (27)一、行业主管部门及监管体制金刚石工具行业在大的行业类别上属于机械行业，在细分行业上属于机床工具行业中的超硬材料制品行业。

PDC钻头齿的破岩机理和性能测试方法研究现状李彦操（中石化胜利油田分公司, 工程技术管理中心, 山东东营 257000）摘要　聚晶金刚石复合片（polycrystalline diamond compact，PDC）钻头，是钻井工程中主要破岩工具之一。

PDC钻头切削齿的破岩效率、耐磨性、热稳定性和抗冲击性等性能指标对PDC钻头的使用效果影响很大，相关研究在国内外备受关注。

本文总结了国内外有关PDC钻头齿破岩机理和性能测试的实验装置、测试方法等代表性成果，按照PDC钻头齿与岩石相互作用的方式，相关实验主要包括5大类：PDC钻头齿直线切削实验、旋转切削实验、落锤冲击实验、PDC钻头单齿静压实验以及全尺寸PDC钻头实验；按照测试目的，又可分为PDC钻头齿的破岩机理和性能测试2大类。

通过调研分析这些实验研究的优缺点，以期为PDC钻头齿的研究与优化、PDC钻头的整体个性化设计等提供参考。

关键词　PDC钻头齿；直线切削实验；旋转切削实验；落锤冲击实验；PDC单齿静压实验；全尺寸PDC 钻头实验中图分类号　TQ164; TG74; TG58　文献标志码　A 文章编号　1006-852X(2023)05-0553-15DOI码　10.13394/ki.jgszz.2023.0155收稿日期　2023-08-01　修回日期　2023-08-16自2000年起，随着科研人员对PDC钻头齿破岩机理的深化理解和超硬材料科学与生产工艺的不断进步，PDC钻头在石油和天然气钻井工程中的应用逐渐普及。

如今，PDC钻头在油气钻井领域占据了超过80%的市场份额，贡献了90%以上的全球钻井进尺，几乎成为全球高端钻头市场的主导力量[1]。

PDC钻头齿的技术进步极大地推动了油气钻井工程的效益增长，然而，其有限的耐磨性、热稳定性和抗冲击性仍是制约PDC钻头齿更广泛应用的因素。

因此，研究PDC钻头齿本身的材料特性及其破岩机理，存在着广阔的创新空间和潜力巨大的工业应用前景。

2012年金刚石行业分析报告目录一、金刚石产业基础知识 (4)1、人造金刚石产业简介 (4)2、金刚石应用领域介绍 (5)3、人造金刚石生产 (8)（1）产业链介绍 (8)（2）行业壁垒及企业差异化介绍 (9)①差异化之一：工艺 (10)②差异化之二：设备 (11)③差异化之三：原辅材料 (16)二、金刚石产业链各环节市场空间预测 (17)1、简述及预测结果列示 (17)2、单晶制品市场空间预测 (19)（1）金刚石（立方氮化硼）磨具 (19)（2）金刚石锯切工具 (22)3、单晶制品对应的单晶市场空间预测 (24)4、预合金结合剂简介及市场空间预测 (25)5、聚晶制品市场空间预测 (27)（1）金刚石钻进工具 (28)（2）金刚石刀具（包括PCBN刀具） (31)（3）金刚石拉丝模 (35)6、聚晶制品对应的复合片和微粉市场空间预测 (36)三、行业投资建议 (37)1、单晶产业投资建议 (37)2、聚晶产业投资建议 (40)3、制品产业投资建议 (45)四、上市公司介绍和投资建议总结 (47)1、豫金刚石 (48)（1）公司简介 (48)（2）主营业务及竞争优势 (49)（3）成长性分析 (51)2、黄河旋风 (53)（1）公司简介 (53)（2）主营业务及竞争优势 (53)（3）成长性分析 (56)3、四方达 (57)（1）主营业务及竞争优势 (57)（2）成长性分析 (61)一、金刚石产业基础知识1、人造金刚石产业简介产业发展壮大的必然性：超硬材料主要是指金刚石和立方氮化硼。

金刚石是目前已知的世界上最硬的物质，立方氮化硼的硬度仅次于金刚石。

这两种材料的硬度都远高于其他材料，包括磨具材料刚玉、碳化硅以及刀具材料硬质合金、高速钢。

因此，金刚石（立方氮化硼）工具与上述传统的硬质材料工具相比，在工业加工过程中，寿命更长、损耗更小、效率更高，尤其在加工硬质材料方面，具有无可比拟的优越性。

随着人造金刚石生产技术的不断成熟以及产量的不断提高，金刚石制品的价格呈现长期下降趋势，性价比的凸显不断推动其对传统硬质材料工具的替代。

PCD的定义,PCD是英文Polycrystalline diamond的简称,中文直译过来是聚晶金刚石的意思.它与单晶金刚石相对应.摘自:中国机械资讯网聚晶金刚石（PCD）刀具发展1．概述1.1 PCD刀具的发展金刚石作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史。

在刀具发展历程中，从十九世纪末到二十世纪中期，刀具材料以高速钢为主要代表；1927年德国首先研制出硬质合金刀具材料并获得广泛应用；二十世纪五十年代，瑞典和美国分别合成出人造金刚石，切削刀具从此步入以超硬材料为代表的时期。

二十世纪七十年代，人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石（PCD），解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题，使金刚石刀具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。

1.2 PCD刀具的性能特点金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性，可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。

金刚石刀具的上述特性是由金刚石晶体状态决定的。

在金刚石晶体中，碳原子的四个价电子按四面体结构成键，每个碳原子与四个相邻原子形成共价键，进而组成金刚石结构，该结构的结合力和方向性很强，从而使金刚石具有极高硬度。

由于聚晶金刚石（PCD）的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体，虽然加入了结合剂，其硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石。

但由于PCD烧结体表现为各向同性，因此不易沿单一解理面裂开。

PCD刀具材料的主要性能指标：①PCD的硬度可达8000HV，为硬质合金的80～120倍；②PCD的导热系数为700W/mK，为硬质合金的1.5～9倍，甚至高于PCBN和铜，因此PCD刀具热量传递迅速；③PCD的摩擦系数一般仅为0.1～0.3（硬质合金的摩擦系数为0.4～1），因此PCD刀具可显著减小切削力；④PCD的热膨胀系数仅为0.9×10 -6～1.18×10 -6，仅相当于硬质合金的1/5，因此PCD刀具热变形小，加工精度高；⑤PCD刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小，在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。

聚晶金刚石复合片贾成厂;李尚劼【期刊名称】《金属世界》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】6页(P18-23)【作者】贾成厂;李尚劼【作者单位】北京科技大学材料科学与工程学院,北京 100083;深圳市海明润超硬材料股份公司,深圳 518128【正文语种】中文内容导读聚晶金刚石复合片采用金刚石微粉与硬质合金衬底在超高压高温条件下烧结而成。

聚晶金刚石复合片既具有金刚石的高硬度、高耐磨性与导热性，又具有硬质合金的强度与抗冲击韧性，是制造切削刀具、钻井钻头及其他耐磨工具的理想材料，也是功能材料的新突破。

聚晶金刚石复合材料是将聚晶金刚石薄层附着黏结在硬质合金衬底上的复合材料。

聚晶金刚石复合片兼有聚晶金刚石极高的耐磨性以及硬质合金的高抗冲击性。

金刚石层刃口锋利而且具有自锐性，能够始终保持切削刃的锐利，因此非常适用于石油和地质钻探中的软地层直至中硬地层的勘探，效果非常好。

聚晶金刚石复合片中的金刚石含量高达99%，故金刚石层硬度极高、耐磨性极好，其努氏硬度为6.5×104～7.0×104MPa，甚至更高［知识小贴士1］。

硬质合金基体克服了聚晶金刚石硬而脆的不足，大大提高了产品整体的抗冲击韧性。

硬质合金的易焊接性则解决了聚晶金刚石很难通过焊接方法与其他材料结合的难题，可以使聚晶金刚石复合片竖直镶焊在钻头上。

聚晶金刚石复合片因自身性能优越，国内外竞相研制和生产，从而品种规格日益繁多，如图1所示。

1）具有极高的硬度。

聚晶金刚石的硬度为HV7500～9000，仅次于天然金刚石。

而且其硬度和耐磨性各向同性，不需选向。

其强度由于有韧性较高的硬质合金支撑，复合抗弯强度可达1500 MPa。

2）具有很高的耐磨性。

聚晶金刚石的耐磨性一般为硬质合金的60～80倍。

在切削硬度较高（＞HV1500）的非金属材料时，耐用度极高。

3）具有较低的摩擦因数。

聚晶金刚石与有色金属的摩擦因数为0.1～0.3，而硬质合金与有色金属的摩擦因数是0.3～0.6。

高压下超硬材料VB晶体稳定性及物理性质摘要：现当今，我国经济发展十分迅速，复合超硬材料属于超硬材料行业的下属细分行业，是以金刚石和立方氮化硼（ＣＢＮ）单晶为主要原材料，添加金属或非金属黏结剂并通过超高压高温（ＨＰＨＴ）烧结工艺制成的聚晶复合材料，是工业生产和加工所必需的新型复合材料，被广泛应用于机械、冶金、地质、石油、煤炭、木材、建筑、汽车、家电等传统领域，以及电子信息、航空航天、国防军工等高技术领域。

复合超硬材料的主要产品包括：钻探／工程用聚晶金刚石复合片（ＰＤＣ）、聚晶金刚石（ＰＣＤ）／聚晶立方氮化硼（ＰＣＢＮ）刀具用复合片和聚晶金刚石（ＰＣＤ）拉丝模坯。

关键词：高压下;超硬材料;VB晶体稳定性;物理性质引言在国家“碳达峰碳中和”行动全面开展的背景下，为推动超硬材料行业为国家绿色低碳高质量发展做出新的贡献，开展超硬材料行业能耗调研，汇总分析超硬材料及制品企业的能耗数据，对比无机非金属领域典型产品能耗情况。

结果表明：在2019～2021年，超硬材料单位工业总产值能耗分别为0.11，0.10，0.08tce/万元，超硬材料制品单位工业总产值能耗分别为0.08，0.07，0.05tce/万元，且超硬材料行业的能耗降低率远大于国家GDP能耗指标下降百分比；同无机非金属领域典型产品水泥、陶瓷、普通磨料相比，超硬材料行业能耗处于较低水平。

最后，针对超硬行业政策及企业降碳方面给出相关建议。

1钻探／工程用聚晶金刚石复合片此类ＰＤＣ是复合超硬材料类产品中发展变化最快、技术进步最迅速的一类产品，该产品的发展重点一直放在产品综合性能提高、专项性能优化上。

2009年以后，我国石油天然气钻探用ＰＤＣ技术有了突破性进展，ＰＤＣ磨耗比大幅提高，从200万～400万跃升到400万～700万，适应地层从3000ｍ以下的软–中软地层扩展到4500～5000ｍ的中软–中硬地层，已跻身世界先进水平行列，具备一定的国际市场竞争力，代表性的生产企业有新亚、四方达、海明润、晶锐等。

中国金刚石工具行业市场研究数据第一章金刚石工具行业市场发展背景和特性第一节产品发展背景第二节市场特性第二章金刚石工具生产分析第一节行业生产规模第二节产业国内地区分布情况一、金刚石锯片产业地区分布情况二、薄壁钻产业地区分布情况三、磨盘产业地区分布情况四、框架锯条产业地区分布情况第三节未来几年行业产量变化趋势第三章金刚石工具行业市场需求分析第一节市场规模分析一、金刚石锯片以及其基体的市场容量二、薄壁钻及基体的市场容量三、磨盘以及其基体的市场容量四、框架锯条以及其基体的市场容量第二节市场增长速度分析第三节市场集中度分析第四节区域市场分析第四章金刚石工具市场价格分析第一节价格消费特征分析第二节主要品牌产品价位分析第五章金刚石工具企业竞争分析第一节行业竞争分析理论基础一、金刚石单晶及相关制品类一些企业规模分析二、金刚石单晶及相关制品类企业财务状况分析三、锯片基体类企业的规模分析四、创新能力分析第二节行业内企业与品牌数量第三节行业竞争格局分析第四节竞争组群分析第六章金刚石工具行业进出口分析第一节我国金刚石工具进出口及增长情况第二节金刚石工具主要海外市场分布情况第七章金刚石工具生产行业替代品分析一、替代品分析框架二、金刚石工具替代品分析第八章金刚石工具生产行业品牌分析第一节品牌总体情况第二节品牌传播第三节品牌美誉度第九章金刚石工具生产行业与市场预测第一节竞争格局变化趋势第二节海外市场发展预测第三节产品发展前景预测一、未来金刚石锯片及其基体的发展前景预测二、未来薄壁钻及其基体的发展前景预测三、未来磨盘及其基体的发展前景预测四、未来框架锯条及其基体的发展前景预测第一章金刚石工具行业市场发展背景和特性第一节产品发展背景工具，是人类能力的延伸，是推动社会发展进步的杠杆。

在人类发展史上工具起着不可替代的作用，并且随着高效率、高精度的工作要求，对工具的生产技术要求越来越高。

50年前人们在苦苦寻求如何改变硬脆材料加工业艰辛而又效率低下劳动状态，直到1955 年人造金刚石首次在美国合成成功，为金刚石工具的制造及推广奠定了基础，同时也为许多艰难的硬脆非金属材料加工业带来了曙光，成为人类史上的一次划时代的工具革命，其加工效率明显地高于以往，金刚石工具以其无与伦比的性能优势，成为当今公认的、唯一有效的硬脆非金属材料加工工具，比如，只有用金刚石刀具能加工超硬的陶瓷，尚无其他代用品。

我国刀具行业市场发展情况及趋势分析要实现国内刀具企业的又好又快进展，需打破现有的研发思路，从客户的角度动身，与客户一起成长，从实际需求中开发出自己的产品，而不是仅仅替代国外的刀具。

我们不仅需要有制造刀具的力量，还需要有将刀具应用到实际生产过程中的力量，这样才能真正有扎实的理论和实践基础，才能拥有自己的学问产权。

刀具制作过程中需要模具进行成型工艺，对我国的模具产业大有裨益。

我国五金刀具的高速进展，与强大的市场需求密不行分。

2022年我国国产刀具的生产总量达到了350亿元，出口刀具85亿元，同比增长21.4.按此增速计算，估计2022年刀具消费规模将达到485亿以上。

在消费的刺激下，我国的刀具生产规模正在不断扩大。

在刀具市场的推动下，我国的刀具模具的市场需求必定会得到提升，将会促进国内刀具模具产业更好进展。

刀具行业涵括了基体材质设计、涂层组织结构设计、刀具外观结构设计、专用数字化技术开发等学问领域，任一学科理论、技术的更新换代都会随之带动整个刀具行业技术系统性变化调整。

同样在生产线上，与以上技术关联的任一环节程序的微小缺失或浮动势必影响刀具产品性能指标的稳定性。

就刀具基体材料而言，成分在国内各家公司对应的牌号基本相同，硬度、密度、矫顽磁力等常规性能报告也基本全都，然而实际使用性能的反馈良莠不齐。

要打破这种“形似神不似”的尴尬，亟待对刀具研发进行系统性夯实积累，对各环节相关性探究连接，层层相符、环环相扣，从而指导实际生产，确保产品的稳定性，找到“神形兼备”的关键。

配套服务力量缺失国产刀具无法尽施其“神”高速、高效切削在航空零部件加工中，高速切削正在被大量应用，主要有以下几个缘由：(2)飞机零件的结构简单、精度高，零件的薄壁、细筋结构刚度差，要尽量削减加工中的径向切削力和热变形，只有采纳高速切削加工才能满意这些要求。

(3)难加工材料，如镍基高温合金、钛合金、高强度结构钢被现代航空产品大量采纳，这些材料强度大、硬度高，耐冲击、加工中简单硬化，切削温度高、刀具磨损严峻，属于难加工材料。