超硬材料與硬質合金工具（刀具、鉆具、釬具）的共同點都屬于硬質材料范疇。我國硬質合金發(fā)展有80多年的歷史，而超硬材料只有46年的發(fā)展史，它比較年輕，是一個朝陽產(chǎn)業(yè)，有很大的發(fā)展空間和潛力。

硬質合金作為高效工具和結構材料應用范圍廣、發(fā)展速度快，據(jù)報道，全國硬質合金產(chǎn)量超過16000噸，占全世界總量的30%多。我國是硬質合金的生產(chǎn)大國，但還不是強國。特別是近幾年來我國礦山開發(fā)，高速公路和鐵路的建設，水利、電力、橋梁的建設，建筑業(yè)迅速發(fā)展。導致礦用硬質合金材料需求量大增。盡管有世界金融危機對我國的影響，但國家采取了一系列擴內需，保增長的措施，增加4萬億元資金發(fā)展基礎建設，交通運輸、水力、電力、能源等城市化建設，這給硬質合金工具（刀具的釬具、鉆具）的發(fā)展提供了良好的機遇。

我國硬質合金釬具、鉆具工業(yè)經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，在產(chǎn)量、品種、規(guī)格、質量方面都有了長足的進步。但與國際上的釬具、鉆具相比，仍然還存在品種少、質量穩(wěn)定性差、使用壽命短等問題，產(chǎn)品的使用性能還有一定的差距。主要原因還是工藝技術水平較低，以及對原材料的加工、處理技術問題。大家知道，生產(chǎn)鉆具、釬具的硬合金材料本身就存在著硬性和韌性的矛盾，要獲得高性能的韌性就必須犧牲硬度，獲得高硬度的產(chǎn)品又必須犧牲韌性。近幾年來，硬合金專家和工程技術人員針對上述硬與韌的矛盾，開展了一系列的研究工作，主要有以下三方面。

采用功能梯度結構，就是在高溫下Ti(CN)化合物的分解，原子的擴散，熱傳輸在材料中產(chǎn)生梯度。如：燒結和熱處理過程中通入適當氣氛誘發(fā)空氣中有關元素的擴散，來改變硬質合金的微觀結構分析，使材料性能在一維、二維、三維空間出現(xiàn)梯度變化（主要是Co含量從表及里的變化），可以解決硬質合金內部性能存在的矛盾，此工藝技術在國外瑞典山特維克公司已在工業(yè)中應用，而我國起步較晚，雖然經(jīng)10多年的研究工作，但仍處于實驗室階段，距工業(yè)應用還須努力，主要關鍵技術和裝備還有待突破性的進展。

改變WC的粒度和Co的含量，如粗顆粒、細顆粒（包括納米級）及不同配比的粒度，尋找最佳條件，提高硬質合金工具的性能。
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增加表面涂層來提高材料的力學性能。有人做過實驗，用TiN涂層鉆頭，壽命可提高50%~60%。江西章源鎢業(yè)公司羊建高總工人等人作了大量工作，涂層后的材料在硬度和耐磨性方面都有很大的提高，涂層的方法也不斷地進步，從化學氣相沉積發(fā)展為等離子物理氣相沉積，表面激光強化處理等方法。還有熱處理、深冷處理、磁化處理等技術都能提高材料的性能。

以上所有的方法都在硬質合金材料自身上下功夫，還沒有脫離硬質合金材料領域，所以材料性能的提高總是有限的。

我國人造金剛石從無到有，從小到大，現(xiàn)在已成為金剛石生產(chǎn)大國，年產(chǎn)量近50億克拉，據(jù)統(tǒng)計出口約14億克拉。我國獨創(chuàng)的六面頂生產(chǎn)人造金剛石的一整套專用設備及工藝技術積累了豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗，奠定了持續(xù)發(fā)展趕超世界先進水平的基礎。

我國雖然是生產(chǎn)金剛石的大國，但不是強國。產(chǎn)品以中、低檔為主，高檔產(chǎn)品量少而分散，金剛石的品質主要表現(xiàn)為晶形不夠規(guī)則，晶體中有裂紋、雜質、氣泡、粒度不集中等缺點。近幾年來，由于創(chuàng)新能力和技術工藝水平的提高。人造金剛石壓機和合成腔體的擴大，產(chǎn)品質量提高，產(chǎn)量大幅增加。例如，Φ650mm的壓機，腔體Φ50~51，金剛石單產(chǎn)180~190克拉，Φ1000mm的壓機，腔體Φ70mm單產(chǎn)達530克拉。可喜的是大壓機，大腔體能生產(chǎn)出粗顆粒比例較高的金剛石。

20世紀70年代，我國金剛石產(chǎn)量明顯提高。工程技術人員開展把人造金剛石用于地質勘探的實驗研究工作，獲得成功，試制成金剛石鉆頭用于礦山、地質等作為取芯鉆頭效果很好，后來逐步發(fā)展成兩種類型的金剛石鉆頭：一種是電鍍金剛石鉆頭，另一類是燒結金剛石鉆頭。電鍍金剛石鉆頭就是在鉆齒表面鍍上一層厚厚的金剛石，其工藝比較簡單，投資少，工藝參數(shù)易掌握，在室溫下操作方便，鉆探效率高，但工作時間長了，少部分金剛石易脫落，保徑效果差。然后又研發(fā)了燒結金剛石鉆頭：即采用不同胎體材料生產(chǎn)出不同型號的金剛石燒結鉆頭。如：有鐵基胎體和碳化鎢基胎體，目前使用的新型胎體是鋼結構硬質合金型胎體。胎體成分：碳化鎢占15%~30%，鐵占30%~45%，以663-ＣＵ為粘結劑，添加少量其它金屬，胎體粉末和金剛石混合，在高溫度1000°Ｃ左右壓力16~18ＭＰa下燒結得到金剛石鉆頭。這類鉆頭對大多數(shù)巖層適應性好，鉆進指標高，應用范圍廣，所以近幾年來發(fā)展很快。金剛石鉆頭大量應用于礦山、地質鉆探，它對巖層取芯率高，對礦山可以先探后采，鉆探效率高，普通的硬質合金鉆頭難以取代它。
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20世紀80年代初，國外的科技工作者為提高鉆具的使用壽命，首先考慮如何把金剛石與硬質合金更牢固的結合，克服材料本身的硬性和韌性的難于統(tǒng)一，開展了大量的研究工作，例如美國ＧＥ公司在世界上首次合成出金剛石復合片，即在高溫、高壓下將人造金剛石復合到硬質合金襯底上。從而制造出金剛石復合片鉆頭。把高硬度、高耐磨性的金剛石與硬質合金抗沖擊性有機地結合起來。金剛石復合片（ＰＤＣ）鉆頭，與硬質合金鉆頭相比，使用壽命長，鉆進速度快，性能好，結構簡單。近年來在我國煤田和石油油田中得到了廣泛的應用。1987年美國梅加金剛石公司（Ｍaga diamond Co）在研究金剛石復合片（ＰＤＣ）的基礎上成功地開發(fā)出金剛石復合齒。包括球齒、煤截齒等復合齒，它的合成工藝技術比復合片更難些，把各種類型的復合齒安裝在鉆具上，廣泛應用于礦山開發(fā)，鐵路、公路、橋梁的建設工程上。使用壽命長、鉆速高、鉆進成本低。據(jù)美國當時做實驗，同一鉆頭用于同樣硬度的巖石，進尺可達1770米，而普通硬質合金鉆頭進尺只有71米，所以壽命提高20倍。

? 目前，我國金剛石工具的發(fā)展滯后于金剛石的發(fā)展，工具與國外相比不論在應用范圍上、品種數(shù)量上都還有差距。如復合片（PDC）國外能生產(chǎn)出Φ120mm的，而我國只能生產(chǎn)Φ50mm的，耐熱耐磨性也不高，近年來，由于汽車和飛機制造業(yè)的大發(fā)展，大量應用輕型材料（A1—Si，A1—Mg 合金）、復合材料等。超硬材料刀具的應用也大量增加，特別是功能材料用的工具，如切割半導體單晶硅的薄片刀具，但我國砂輪在部分靠進口，還有超精金剛石刀具加工應用，國內還是空白，必須迎頭趕上。加大科技投入，提高自主創(chuàng)新能力，調整產(chǎn)品結構，努力開發(fā)制品工具新產(chǎn)品，成為當前的首要任務。

? 把金剛石與硬質合金相結合的技術，世界上最早的專利是瑞典，后來美國成為佼佼者。日本、蘇聯(lián)等國也取得很好的成果，據(jù)報道，由于近年來技術的進步，復合球齒金剛石鉆頭的使用壽命提高到700倍，這是鉆具、釬具行業(yè)的革命。也是我國的發(fā)展方向，必須迎頭趕上。

我國也進行了研究，在復合片（ＰＤＣ）及其鉆頭方面取得了較好的發(fā)展，過去石油鉆進的鉆頭靠進口，現(xiàn)在國內自己能生產(chǎn)，但使用壽命和性能上還有差距，在油田中的關鍵鉆井還要用國外的鉆頭放心些，日前差距正在縮小。
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關于球齒，復合齒方面研究進展較慢，復合技術難度高，近幾年來國內有幾家單位雖然進行試驗研究，但沒有取得突破性的進展。因為我國懂硬質合金技術的人不懂人造金剛石的合成技術工藝，懂合成金剛石的人不懂硬質合金的性能機理，所以在技術難度上增加了。我想，只有把硬質合金和超硬材料行業(yè)的專家組織起來，進行聯(lián)合攻關，發(fā)揮各自長處，才能生產(chǎn)出達到國際先進水平的產(chǎn)品。
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如何縮短跟國外的差距，必須靠改革創(chuàng)新，認真學習貫徹科學發(fā)展觀，敢于天下先，闖出新路子，一個企業(yè)要大、做強、做精，靠創(chuàng)新發(fā)展自己，包括技術創(chuàng)新，產(chǎn)品創(chuàng)新、制度和管理創(chuàng)新，歸根結底靠領導要有新思維和理念創(chuàng)新。要應用各學科的技術共同開發(fā)，把超硬材料與硬質合金緊密地結合起來，才能達到光輝的頂點。努力實現(xiàn)新的跨越。
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當前大多數(shù)企業(yè)的產(chǎn)品屬于傳統(tǒng)的大眾化，供大于求，缺乏競爭力，有的嚴重滯銷，只能靠降價銷售，這不是辦法，一定要用高新技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，努力辦成有自己特色的企業(yè)，有特色功能，性能的產(chǎn)品，就具有強勁的市場競爭力，也可以說特色就是競爭力，要強化自主創(chuàng)新，穩(wěn)定實現(xiàn)企業(yè)轉型升級，堅持以市場需求為導向，進行產(chǎn)品結構調整。我們要在激烈的市場競爭中把握轉機，尋找商機，搶占先機，為我國超硬材料在硬質合金工具中的應用作出新的貢獻。