中國粉體網(wǎng)訊

【編者按】粉體材料工業(yè)屬于支撐國民經濟發(fā)展的基礎性產業(yè)和贏得國際競爭優(yōu)勢的關鍵領域，近些年,，國內粉體材料工業(yè)轉型升級成效顯著,，綜合實力穩(wěn)步增長，國際競爭力持續(xù)增強,，一些企業(yè)長期專注于粉體材料領域,、生產技術工藝國際領先、從而成為全球細分市場領導者的典范,，有效改善了國內高端粉材的緊缺局面,，提升了核心工藝技術與裝備的自主可控水平以及關鍵戰(zhàn)略資源的保障能力。中國粉體網(wǎng)通過尋找“中國好粉材”這一活動，以期促進相關企業(yè)更好發(fā)揮示范作用,，引領中國粉體工業(yè)的發(fā)展,，并讓“好粉材”發(fā)出它們更大的光彩。

金剛石：自然界最硬物質,，人工制造打開應用空間

金剛石的化學成分為碳（C）,，屬于碳元素的一種同素異形體，其密度為3.52g/cm3,、硬度為莫氏10級,，是目前人類已知自然界中最堅硬的物質。金剛石按照成因可分為天然金剛石和人造金剛石,。

天然金剛石礦屬于非可再生資源且具有礦藏儲量稀少,、開采成本高昂以及開采過程對生態(tài)環(huán)境破壞程度較高等特點，無法被大范圍應用于工業(yè)領域,，因此,，全球工業(yè)用金剛石主要是人造金剛石。人造金剛石作為一種先進碳材料,，不僅具有超硬,、耐磨和抗腐蝕等優(yōu)異力學特性，還具有其他材料無可比擬的熱學,、光學、聲學,、電學和化學等優(yōu)異性能,，屬于高效、高精,、半永久性,、節(jié)能、綠色環(huán)保型材料,，對其他高新技術產業(yè)的支撐作用極大,，享有“材料之王”的美譽。

中國人造金剛石行業(yè)經過50多年的發(fā)展,，已形成相對完整的產業(yè)體系,，人造金剛石行業(yè)經歷從無到有、由弱變強的過程,，并且逐步發(fā)展成為引領全球的民族產業(yè),。從2000年開始，中國一直是全球金剛石單晶生產和消費大國,，目前我國金剛石單晶產量占世界總產量的90%以上,，其中微粉占比35%左右。

金剛石微粉：下游景氣帶動需求增長

金剛石微粉是指由人造金剛石單晶經過特殊工藝處理加工而形成的一種新型超硬超細磨料,，具有硬度高,、耐磨性好,、熱敏、傳熱導等一系列優(yōu)良性能,。

金剛石微粉的應用主要包括兩個方面,，一是利用人造金剛石超硬、耐磨,、抗腐蝕的力學特性,，可制作磨、削,、切,、割等各類金剛石工具，終端應用領域于清潔能源,、消費電子,、半導體、陶瓷石材,、油氣開采,、地質鉆探、機械加工等領域,；二是利用人造金剛石在光,、電、聲,、磁,、熱等方面的特殊性能，作為重要的功能性材料,，應用于航空航天,、國防軍工,、生物醫(yī)藥等高科技領域,。

隨著智能制造國家戰(zhàn)略的深入推進，超高速,、超精密,、智能數(shù)控、精細加工等先進制造技術不斷創(chuàng)新應用,，精密機械加工、清潔能源,、消費電子,、半導體等新興行業(yè)快速發(fā)展帶動金剛石微粉產品市場需求不斷增長,。按現(xiàn)在35%的占比粗略統(tǒng)計,，金剛石微粉需求2024年可達30億元。

惠豐鉆石，微粉冠軍

柘城惠豐鉆石科技股份有限公司（簡稱“惠豐鉆石”）是專業(yè)從事人造單晶金剛石粉體的研發(fā),、生產和銷售的高新技術企業(yè)，主要產品包括金剛石微粉和金剛石破碎整形料兩大系列,。公司自成立以來，堅持聚焦金剛石微粉“切磨拋”及“新型功能材料”方面的應用,，經過多年的技術積累與創(chuàng)新,，已發(fā)展成為國內領先的金剛石微粉產品供應商,，參與“超硬磨料人造金剛石微粉”國家標準的起草,。2020年12月公司被國家工信部授予專精特新“小巨人”稱號,；2021年11月24日,，公司“人造單晶金剛石微粉”被國家工信部確定為第六批制造業(yè)單項冠軍產品。

敢攬瓷器活,，定有“金剛鉆”

惠豐鉆石以技術研發(fā)為先導,，淬煉“金剛鉆”,。公司注重開發(fā)具有自主知識產權的金剛石微粉核心關鍵技術，擁有金剛石破碎整形,、提純,、自動分選,、泡沫化金剛石微粉制備工藝及納米金剛石制備工藝等主要核心技術,。目前已取得4項發(fā)明專利,、103項國家實用新型專利,。

破碎技術

破碎技術在金剛石微粉的生產中占有非常重要的位置,，它不僅能將粗顆粒破碎成細顆粒，增加細顆粒的含量,，同時又影響著產品的顆粒形狀,。惠豐鉆石在生產過程中，通過對工藝參數(shù)的調整形成了一種既能滿足生產效率,、又能滿足破碎效果提高物料成品轉化率的破碎篩分技術,。該技術克服了普通滾筒式球磨機在研磨過程中無法及時掌握金剛石破碎粒度大小、需要人工切斷電源來控制研磨介質對金剛石破碎時間,，導致增加中間勞動力且生產效率低、產生的細粒度粉末較多等弊端,，提高了機械自動化程度,；可將金剛石的加料,、破碎、篩分自動化一體完成,，降低了多顆粒金剛石的產生,，并且整個過程無需機械的反復開關,，提高了整套流水線生產作業(yè)的生產效率，降低了勞動力的生產成本,，增強生產企業(yè)的競爭力,。

微粉整形技術

物料破碎后,，形狀為不規(guī)則體,，要滿足客戶需求就需要對破碎后的物料進行整形處理,。而普通滾筒球磨機等機械磨容易讓金剛石微粉隨機械運行而引入新的雜質造成二次污染,、為后期除雜帶來很多問題,。惠豐鉆石金剛石微粉整形技術提供了一種內循環(huán)式金剛石微粉整形裝置,，使得金剛石微粉在整形過程中可以連續(xù)循環(huán)，整形合格的碎粉通過引風氣流排到機外集料桶中收集,，未合格粉末由輸送裝置送回整形磨中繼續(xù)整形,。該技術有效減少了機械運行對整形產品的雜質污染，既提高了生產效率,，又提升了整形效果,。

微粉自動分選技術

惠豐鉆石金剛石微粉分選工藝中2微米以粗的粉體采用的是自然沉降法，其技術優(yōu)點是：自動化程度高,，無雜質污染,，在分選過程中不需要人工干預，減少了人為因素對產品品質的影響,，也減少了人工勞動強度,；一次性投料量大,，可24小時自動連續(xù)運行；產品品質穩(wěn)定,，一致性好,。2微米以細粉體的分選工藝采用的是離心沉降法，利用離心機進行快速分選亞微米,、納米級微粉,，其特點是分級速度快，分級精度高,，大大縮短了超細粉體的生產周期,。

金剛石微粉提純技術

國內金剛石微粉多為以一型料的單晶金剛石為原料，由于一型料固有的特性：雜質含量高,、強度低,，不能滿足高端市場對金剛石微粉的產品要求。此外,，由于物料在破碎,、整形等過程中會引入一些金屬或非金屬雜質，所以需要對物料進行凈化提純處理,，以最終滿足客戶需求,。惠豐鉆石金剛石微粉凈化提純裝置,，結構簡單,、操作方便，通過少量,、多次,、分批向反應容器中加入去雜試劑的方式，及對處理量,、處理時間,、處理溫度等條件的控制，讓雜質去除更徹底,，保證了金剛石微粉的質量,，可以使物料表面的潔凈度達到ppm級。

泡沫化金剛石微粉制備技術

針對金剛石微粉與結合劑結合不牢及在磨削拋光過程中過早脫落等問題,，惠豐鉆石創(chuàng)新研發(fā)一種泡沫化金剛石微粉制備技術,。該技術以金屬粉末為腐蝕劑，將金剛石微粉與金屬粉末混合均勻后,，置于保護性氣氛中,，在高溫下焙燒，提純處理后得到泡沫化金剛石微粉。通過增大金剛石微粉的比表面積和增加磨粒切削刃數(shù),，提高磨粒磨具的使用壽命及加工效率,，實現(xiàn)硬脆材料的高效精密加工。

惠豐鉆石的核心技術

不斷創(chuàng)新,，打造“硬核”產品

金剛石微粉根據(jù)下游用途可細分為線鋸用微粉,、研磨用微粉、復合片用微粉和砂輪及其他用微粉,。

各類產品特點、下游及終端應用情況

伴隨著尖端科技和高端制造業(yè)發(fā)展的需要,，對金剛石微粉性能提出不同程度的要求,。當前國內少數(shù)廠家已經能夠根據(jù)用途生產不同類型的金剛石微粉，未來金剛石微粉行業(yè)將朝著精細化,、專用化,、功能化方向發(fā)展。

依托技術創(chuàng)新,，惠豐鉆石不斷豐富產品結構,，覆蓋了清潔能源、消費電子,、半導體,、油氣開采、機械加工,、陶瓷石材等多個終端應用領域,。此外，公司結合下游行業(yè)及終端領域對金剛石加工工具要求及標準的不斷提升,，研發(fā)了多種切,、磨、拋應用解決方案,，根據(jù)客戶需求及產品特點的不同,，對金剛石微粉顆粒形貌、強度,、粒度集中度,、純凈度和表面改性等進行差異化定制，為客戶提供強有力的技術服務和支持,，滿足下游客戶的定制化產品需求,。

目前惠豐鉆石已研發(fā)出高端專用金剛石微粉、改性金剛石系列微粉,、納米金剛石和微粒復合結構金剛石磨粒等創(chuàng)新產品,，且以上產品具備業(yè)內可比的技術先進性。

高端專用金剛石微粉：研究高強度、粒度分布集中,、顆粒圓形度好的金剛石微粉,，提高有效磨削力顆粒含量，增強耐磨性及熱穩(wěn)定性,，形成專用金剛石微粉產品系列,，替代低品級通用型金剛石微粉以滿足高端產品市場需求。

改性金剛石系列微粉：研究化學,、物理方法對金剛石微粉進行表面粗糙化處理,，改善金剛石微粉表面性能，形成密集的微納尺度表面切削刃,，提高金剛石磨粒磨具加工效率,，形成刻蝕率3%-40%改性金剛石微粉產品系列，提高金剛石微粉在單晶硅,、多晶硅,、藍寶石、第三代半導體,、視窗玻璃等硬脆材料精密研磨的加工效率,。

納米金剛石：研究納米金剛石表面修飾功能性官能團，達到良好生物相容性,、無毒性和化學穩(wěn)定性,，將納米金剛石從傳統(tǒng)研磨拋光拓展到生物成像、癌癥診斷治療,、藥物傳輸?shù)壬�物醫(yī)藥領域,。

微粒復合結構金剛石磨粒：研究細顆粒金剛石微粉和結合劑復合形成多刃化金剛石磨粒，達到高自銳性,、高切削,、長壽命加工效果，提高復合金剛石磨粒對玻璃,、藍寶石等硬脆材料加工效率,、表面質量以及金剛石磨料的利用率。

憑借扎實的技術基礎,、可靠的產品質量和優(yōu)質的服務,，惠豐鉆石產品在行業(yè)內受到了客戶的廣泛認可。且公司制訂了嚴格的企業(yè)標準,，對產品質量要求更高,、對產品粒度分級更細，產品性能指標優(yōu)于超硬磨料國家標準,。公司產品有較好的口碑,，暢銷國內的同時，還通過子公司遠銷美國、日本,、韓國,、歐洲等地區(qū)。

小結

人造金剛石行業(yè)是國家政策支持和鼓勵的戰(zhàn)略性新興產業(yè),。隨著下游金剛石工具產品升級和應用領域不斷拓展,，對金剛石微粉產品性能和品質提出更高要求，行業(yè)集中化趨勢不斷加強,，掌握先進技術的創(chuàng)新型企業(yè)將占據(jù)優(yōu)勢地位,。

作為國內領先的金剛石微粉供應商，惠豐鉆石始終堅持“一日承諾,，守信百年”的經營管理理念,，為客戶提供全品級的金剛石微粉產品。在人造金剛石行業(yè),，惠豐鉆石率先提出金剛石微粉“四超一穩(wěn)”（超純、超細,、超精,、超強，質量穩(wěn)定）的產品質量戰(zhàn)略,。

應對市場需求,，公司積極擴產金剛石微粉。2022年惠豐鉆石北交所上市,，公司募資部分擬用于金剛石微粉智能生產基地擴建項目,，項目建成達產后，預計每年可新增金剛石微粉產量7.5億克拉,，有望實現(xiàn)金剛石微粉業(yè)務“量”與“質”的共同提升,，進一步提升公司在全球金剛石微粉領域的市場競爭力。

參考資料：

柘城惠豐鉆石科技股份有限公司招股說明書

柘城惠豐鉆石科技股份有限公司公開轉讓說明書

柘城惠豐鉆石科技股份有限公司2022年度報告

山西證券.惠豐鉆石：深化產業(yè)鏈布局,，微粉冠軍蓄力CVD金剛石新未來

安信證券.惠豐鉆石：金剛石微粉的國家級專精特新“小巨人”,，下游景氣募投擴產求發(fā)展

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（中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）

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