《磁性材料加工用金刚石磨具产业发展指南》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁性材料加工用金刚石磨具产业发展指南（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、磁性材料加工用金刚石磨具产业发展指南推动海洋工程装备向深远海、极地海域发展和多元化发展，实现主力装备结构升级，突破重点新型装备，提升设计能力和配套系统水平，形成覆盖科研开发、总装建造、设备供应、技术服务的完整产业体系。推进轨道交通装备产业智能化、绿色化、轻量化、系列化、标准化、平台化发展，加快新技术、新工艺、新材料的应用，研制先进可靠的系列产品，完善相关技术标准体系，构建现代轨道交通装备产业创新体系，打造覆盖干线铁路、城际铁路、市域（郊）铁路、城市轨道交通的全产业链布局。一、 推进相关产业融合发展推动数字文化创意和创新设计在各领域应用，培育更多新产品、新服务以及多向交互融合的新业态，形成创意经
2、济无边界渗透格局。（一）加快重点领域融合发展推动数字创意在电子商务、社交网络中的应用，发展虚拟现实购物、社交电商、粉丝经济等营销新模式。推动数字创意在教育领域的应用，提升学习内容创意水平，加强数字文化教育产品开发和公共信息资源深度利用，推动教育服务创意化。提升旅游产品开发和旅游服务设计的文化内涵和数字化水平，促进虚拟旅游展示等新模式创新发展。挖掘创意三农发展潜力，提高休闲农业创意水平，促进地理标志农产品、乡村文化开发，以创意民宿推动乡村旅游发展和新农村建设。推动数字创意在医疗、展览展示、地理信息、公共管理等领域应用。构建数字创意相关项目资源库和对接服务平台，创新使用多种形式的线上线下推广手段，
3、广泛开展会展活动，鼓励行业协会、研究机构积极开展跨领域交流合作。（二）推进数字创意生态体系建设建立涵盖法律法规、行政手段、技术标准的数字创意知识产权保护体系，加大打击数字创意领域盗版侵权行为力度，保障权利人合法权益。积极研究解决虚拟现实、网络游戏等推广应用中存在的风险问题，切实保护用户生理和心理健康。改善数字创意相关行业管理规制，进一步放宽准入条件，简化审批程序，加强事中事后监管，促进融合发展。二、 复合超硬材料行业市场规模现阶段工业金刚石行业规模约45亿，其中产品50%（约22亿）下游应用于建筑石材切割，28%（约13亿）用于高端制造、光伏、消费电子衬底切割，17%（约8亿）用于资源开采、地
4、质勘探等；建筑石材用金刚石切割工具需求稳定。（一）超硬材料行业建材市场规模通过切割、磨削等方式来加工石材等产品，属于工业金刚石传统应用加工领域，成本低廉，切割效果良好，是目前主流的建材切割工具；在国家政策支持下，以及城市化进程加速和住宅更新换代的巨大需求，中国建筑行业逆势增长将进一步激活，市场规模整体呈上升趋势，预计到2035年，中国的城镇化率达75%，工业金刚石工具随建筑工业发展平稳增长。（二）超硬材料行业高端制造市场规模高端制造汽车+N市场大涨，进口替代+合金替代共促放量：以工业金刚石为原料制造的PCD（聚晶金刚石）刀具/微钻等产品，广泛应用于下游多种精密机械加工，汽车、消费电子、钢铁加工
5、、航空航天等多种领域，需求因1、高端制造需求增加促机床数量增加+开工率提升，机床升级+老旧替换共促行业进入上行周期，2、精细化生产对高性能刀具提出更多要求，超硬刀具取代硬质合金刀具成发展趋势，3、我国1+N市场驱动超硬刀具行业强势扩张共促放量。汽车市场随着汽车制造行业对高性能材料的需求不断增加，将在预测期内有力推动市场。新型冠状病毒在全球范围内的持续，严重影响了供应链，主要经济体暂停了贸易。随着贸易限制的宽松，预计2022的情况将恢复，这将恢复市场的增长轨迹。汽车行业精密加工领域目前已广泛使用人造金刚石工具，高端金刚石工具可以满足汽车制造过程中切削、打磨、抛光等多工序高精密的需求。近年来全球汽
6、车行业受到贸易战及新冠疫情影响，2021年随着全球主要国家经济复苏，汽车产销量将恢复增长，我国汽车产量由2011年1842万辆上升到2020年的2532万辆，整体呈上升趋势。随着国内新型工业化和城镇化进程的加快发展，居民消费不断升级，未来我国汽车市场仍有较大的增长空间。家电尤其制冷家电业是人造金刚石磨具和刀具的主要应用领域之一。家用空调、冰箱所使用压缩机的三大部件活塞、气缸、上下轴承座均可使用金刚石工具进行加工。我国家用空调和冰箱的产量在消费升级以及出口量不断增长的背景下，分别从2011年的11001万台和7882万台增长到2020年的14491万台和8443万台。2020年以来家电出口大幅增
7、长带动国内家电制造业重回高速增长。光伏大赛道，硅片切割精细化要求不断提升：因度电成本不断下降、综合优势明显加之全球能源政策利好，光伏发电量和渗透率在过去十年间增长迅猛。光伏发电所用单晶硅、多晶硅、蓝宝石以及其他光电磁性材料的切割加工是金刚石磨具应用需求增量最大的领域。2019年光伏在国内补贴退出的驱动下快速进入平价上网段，市场需求驱动光伏装机量重新进入高增阶段，全球新增装机分别为1169GW，2021年虽然受到硅料产能限制，装机量仍实现了大幅增长，达到了170GW以上；2022年在硅料产能瓶颈逐步解除之后，2022-2025年全球新增装机量将达到25%的复合增速，到2025年新增装机量达到40
8、0GW。金刚线切割具有薄片化切割、减小切口损失、降低硅料损耗、提高加工效率、提高出片率、降低污水及COD排放等优势，可以大幅降低硅片生产企业成本，提高硅片品质。2021年166、182、210单片硅片消耗金刚石量分别为18/24/28米/片，随着金刚线直径逐步减少，单位损耗逐步增加，单位功率硅片消耗的金刚线增加，目前1W166、182和210单晶硅片对应金刚线消耗量分别为0285m、034m和028m，210单晶与166硅片单位需求基本相同，而182硅片需求增长15%左右；预计光伏金刚线需求量将从2020年5000万公里左右增长到2025年的13500万公里。（三）超硬材料行业消费电子市场规模
9、MINILED（芯片尺寸介于50200m之间的LED器件）时代来临，由于MiniLED尺寸小、芯片数量较多，且需在蓝宝石衬底上进行切割，蓝宝石切割金刚石磨具需求爆发。2020年我国LED行业总产值达到7013亿元，同比有所下滑，但近十年来总体仍保持较快增长态势。LED照明产品已经逐步替代传统的白炽灯和荧光灯，正处于持续爆发增长阶段。以苹果、华为以及小米为代表的科技巨头纷纷推出MINILED背光产品的电脑和显示器，售价在15万-10万之间，灯珠数量在12万-10万颗，2021年MINILED正式进入爆发期。MINILED有望成为在通用照明之后LED重要驱动力，蓝宝石衬底的需求量有望从2020年的
10、4200万片左右增长至2023年的6000万片左右，年复合增长率约为126%。（四）超硬材料行业油服市场规模油服市场回暖，资源开采用金刚石进一步扩容：自2020年四季度以来，油气开采类产品市场景气度正在逐步回升，截至2022年3月，活跃钻机数已增至661万台，逐步恢复至疫情前水平。随着世界经济的进一步恢复和油价的走高，未来这一趋势有望持续；PDC钻头具有高磨损性，属于油气开采过程中的耗材，随着钻井数量增多+钻井深度增加，钻头需求量也将增长，从而带动石油复合片市场进一步扩容。由此可见，金刚石磨具市场仍将保持较快增长。根据IndustryResearch数据，2019年全球磨具市场规模为4154亿
11、美元，预计2030年市场规模可达到8484亿美元，复合增速为66%。三、 加速生物农业产业化发展以产出高效、产品安全、资源节约、环境友好为目标，创制生物农业新品种，开发动植物营养和绿色植保新产品，构建现代农业新体系，形成一批具有国际竞争力的生物育种企业，为加快农业发展方式转变提供新途径、新支撑。（一）构建生物种业自主创新体系开展基因编辑、分子设计、细胞诱变等关键核心技术创新与育种应用，研制推广一批优质、高产、营养、安全、资源高效利用、适应标准化生产的农业动植物新品种，积极推进生物技术培育新品种产业化，形成一批以企业为主体的生物育种创新平台，打造具有核心竞争力的育繁推一体化现代生物种业企业，加快
12、农业动植物新品种产业化和市场推广。发展动植物检疫新技术，加强国外优质动植物品种资源引进检疫平台建设。（二）开发一批新型农业生物制剂与重大产品大力发展动植物病虫害防控新技术、新产品，建立基于病虫基因组信息的绿色农药、兽药创制技术体系，创制一批新型动物疫苗、生物兽药、植物新农药等重大产品，实现规模生产与应用，推动农业生产绿色转型。创制可替代抗生素的新型绿色生物饲料和高效生物肥料产品。深度挖掘海洋生物资源，开发绿色、安全、高效的新型海洋生物功能制品，开辟综合利用新途径。推动食品合成生物工程技术、食品生物高效转化技术、肠道微生物宏基因组学等关键技术创新与精准营养食品创制。四、 复合超硬材料行业发展概况
13、和趋势（一）复合超硬材料及其制品的行业发展概况复合超硬材料主要是以金刚石和立方氮化硼等单晶超硬材料为主要原料，添加粘结剂（如：金属、树脂等）通过在特定温度和压力下压制而成的复合材料，广泛使用于石油、天然气、石材、建筑、家电、矿山、汽车等传统领域，以及电子信息、航天航空、国防等高新技术领域。其中PCBN（聚晶立方氮化硼）具有高硬度、高耐磨性且高温下稳定，主要用于制造各类刀具；金刚石可分为单晶金刚石、聚晶金刚石（PCD）和CVD金刚石，单晶金刚石应用于砂轮、锯片等，PCD应用于刀具、石油钻头，CVD金刚石应用于拉丝模、刀具等，高端CVD金刚石应用于电子器件、航天等领域。超硬材料也可以分类为单晶超硬
14、材料和聚晶超硬材料（也称复合超硬材料），单晶超硬材料包含单晶金刚石、单晶立方氮化硼等，特点是硬度高但尺寸小；聚晶金刚石/立方氮化硼是用单晶金刚石/立方氮化硼为主要原料，添加金属和非金属粘接剂在高温高压环境下制成的复合材料，复合超硬材料虽然硬度和耐热度稍差，但其切割面积较大、耐磨性更好。金刚石复合片在硬度、加工精度、摩擦系数及使用寿命方面与传统材料相比，具有显著的优势。超硬材料超硬的独特物理特性，使其可以加工几乎所有已知的材料，不但解决了传统硬质合金工具由于硬度不够，部分硬脆材料无法工业化加工的难题，而且大幅度提升了工业加工效率，降低了能源耗费。随着技术的不断发展，在日常生活和工业应用过程中，逐
15、渐出现了强度和硬度更高的产品，也需要有更硬、更强的材料对这些产品进行加工，未来复合超硬材料行业也将面临更加广阔的市场空间和机遇。复合超硬材料主要用于石油天然气、煤田矿山的开采及汽车的制造等。石油天然气用聚晶金刚石是由小金刚石颗粒和粘接剂混合组成的切削层和硬质合金衬底层在高温高压下烧结合成，该材料具有很高的强度、硬度和耐磨性，将该材料镶嵌于石油、天然气钻头上，是钻头上起到切削和掘进的核心部件，在钻头掘进的过程中，金刚石复合片逐渐消耗。在煤田矿山开采过程中，金刚石复合片起到同样的作用。PCD刀具的耐用度较硬质合金刀具寿命高几十倍，主要加工对象为有色金属、非金属材料等。由于汽车发动机活塞的群部、销孔
16、和化油器等部件含硅量一般在10%以上，硬度较大，且大多采用流水线批量生产，这使得合金刀具的性价比较低，金刚石刀具适用性良好。（二）复合超硬材料及其制品的发展趋势近年来，精磨超硬磨具发展十分快速，正朝着精磨、高速与数控方向发展，大大缩短了与国外高效精磨加工领域的差距。其中，高速、超高速磨具方面，CBN砂轮实际使用速度可达到150250/s；高精度方面，超薄切割砂轮的厚度精度达到001，平行度，磨具的尺寸、形位精度越来越高；超薄方面，用于集成电路的划片砂轮厚度已经达到001，还在朝着更薄的方向发展；超细磨料磨具方面，硅片背面减薄砂轮已经投入使用，还会有更细粒度的超硬磨具出现，满足高精度的加工需求。金刚石/立方氮化硼复合超硬材料制品相对于普通磨料磨具具有结合强度高、成型好、使用寿命长等显著特性。随着中高速磨削、高速磨削、超精密切割技术的快速发展，普通磨料工具已不能满足生产需要。随着国内机械加工产业
