超硬材料刀具指用硬度可與金剛石相比擬的超硬材料制成的刀具。超硬材料刀具所用的超硬材料主要是與天然金剛石的硬度、性能相近的人造金剛石和CBN(立方氮化硼)。由于天然金剛石價格比較昂貴,所以生產上大多采用人造聚晶金剛石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN),以及它們的復合材料。
超硬材料刀具過去主要用于精加工領域,近年來由于改進了人造超硬刀具材料的生產工藝,控制了原料純度和晶粒尺寸,采用了復合材料和熱壓工藝等,應用范圍不斷擴大,除適于一般的精加工和半精加工領域外,還可用于粗加工領域,可有效提高生產率。目前,隨著科技的進步,制造業的高速發展,CNC加工技術的迅猛發展以及數控機床的普遍使用,超硬材料刀具的應用范圍越來越大,已廣泛應用于機械、冶金、地質、石油、煤炭、石材、建筑等傳統領域,電子信息、航天航空、國防軍工等高技術領域以及汽車、家電等產業。
超硬材料刀具的制造工藝集合了材料學、化學、高壓物理、機械力學等多個學科的前沿科技成果,技術門檻較高,且超硬材料刀具價格較高。因此,在全球范圍內,超硬材料刀具的生產和消費主要集中在美國、日本、德國等發達國家。全球超硬材料刀具行業的中高端市場份額主要由DI公司、元素六公司、住友電氣工業株式會社、日進公司等跨國公司所占據。
根據新思界產業研究中心公布的
《2018-2023年中國超硬材料刀具行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,由于超硬材料刀具多為高端產品,制造強度大,技術門檻高,目前主要為發達國家制造商所控制,中國所占的市場份額較小,技術水平與美國、日本等發達國家相比還存在一定的差距,中國能夠規模化生產用于加工汽車、航空航天關鍵零件的超硬材料刀具企業數量較少,高精度復雜結構的超硬材料刀具設計制造技術水平有待提高。2013-2017年,我國超硬材料刀具行業市場規模呈現出快速增長的態勢,增長率維持在12.8%-15.7%之間。其中2012年我國超硬材料刀具的市場規模為5.97億元,同比增長12.8%;2017年我國超硬材料刀具的市場規模增長至8.96億元,同比增長14.6%。
新思界
產業研究員認為,隨著我國超硬材料刀具生產技術的不斷完善及產品性價比的不斷提升,超硬材料刀具將替代更多的硬質合金等普通刀具。超硬材料刀具市場需求將快速增加,帶動其產量快速增加。2018年,預計中國超硬材料刀具產量為553.9萬件,同比增長16.7%;2023年,預計中國超硬材料刀具產量為1154.8萬件,同比增長13.7%。
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