《高负荷工作状态专用表面沟槽状金刚石合成技术研发》

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中南钻石有限公司是中国超硬材料行业的领军企业,是中国最大的超硬材料研发和生产基地。公司是国家级高新技术企业,并拥有国家级企业技术中心、河南省金刚石及制品工程技术研究中心。该项目属新材料技术领域。项目是在现有金刚石合成技术的基础上,利用改变触媒成分及材料配比,设计与之相匹配的组装结构,通过特定的合成工艺在高温高压条件下能够直接合成的一种表面具有一定深度的平行沟槽状金刚石,它是金刚石产品中的高端产品,具有更大的表体面积比,且表面粗糙度大,把持力高、耐磨性和自锐性,具有提高金刚石与金属机械镶嵌力,填补了国内空白,替代了进口产品。

(一)主要技术内容:

采用自主开发的大吨位超高压设备,对金刚石合成机理的深入研究,从而对金刚石生长催化用触媒设计为突破口,开发能够直接生长出14个面都具有一定深度均匀分布的表面沟槽状金刚石,同时开发出与之配套的组装结构,设计适合该类型金刚石生长的压力和温度曲线。

(二)授权专利情况:

1、一种扩大金刚石合成单次产量的装置及方法发明;

2、一种石墨芯柱材料及其制备方法,发明;

3、金刚石真空还原烧结筐用耐高温漆膜,发明;

4、一种高性能多晶体金刚石烧结体,发明;

5、一种新型铰链式六面顶压机柱销拆卸装置实用新型。

(三)技术经济指标:

1.单次产量:≥170ct;

2.35/40系列ZND30A料比例17%;40/45系列ZND30A料比例14%;45/50系列ZND30A料比例13%.

(四)应用推广:该项目产品自2016年投入市场以来,得到了客户的充分认可和好评。很多工具企业已用该公司产品取代进口产品和传统金刚石产品,市场需求不断增大,现已推广到60台Ф650缸径压机生产,月产量稳定在700万克拉。

(五)效益情况:该项目总投资350万元,2018年平均月销量在700万克拉,平均每年可新增销售收入1300万元,成为公司新的经济增长点,具有很好的经济效益和社会效益。

成果说明

项目于2016年7月开始在公司推广应用,现已有60余台Ф650mm合成压机生产表面沟槽状金刚石产品。表面沟槽状金刚石产品已在35/40、40/45、45/50粒度上取得了成果推广,单次产量达到170ct,年产量达到8000万克拉。 研发的表面沟槽状金刚石单晶质量指标采用新的考核基准,分为5等:30A+、30A、30B、30C、30D。其中冲击强度主要决定着其隶属品系,强度越大,金刚石售价越高。目前35/40粒度30A品级占比达到17%,40/45粒度30A品级占比达到14%,45/50粒度30A品级占比

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