1、行業(yè)概述

　　金屬基超硬材料制品，是指依托金屬基胎體材料，以金剛石和立方氮化硼等超硬材料為切磨材料，采用粉末冶金技術制成的具有一定形狀、性能和用途的金屬基復合材料制品。金屬基超硬材料制品憑借其結(jié)合強度高、成型性好、使用壽命長，能夠滿足高速磨削和超精密磨削技術的要求等顯著特性，被作為硬脆材料的切割、磨削、拋光或鉆探工具廣泛應用于陶瓷加工、石材開采及加工、玻璃加工、建筑混凝土加工、機械加工、探礦、石油開采等傳統(tǒng)領域，以及光伏、電子信息、國防軍工、航空航天和汽車工業(yè)等新型精密加工領域，是目前最主要的超硬材料制品類別。

　　金屬基超硬材料制品最早于20世紀60年代率先在歐美發(fā)達國家實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并迅速發(fā)展，金屬基超硬材料制品的出現(xiàn)是人類工業(yè)史上一次劃時代的工具革命。由于超硬材料制品“超硬”的物理性能，其加工對象幾乎囊括了所有已知的材料，不但使得由于傳統(tǒng)硬質(zhì)合金加工工具硬度不夠，部分硬脆材料無法得到工業(yè)應用的困局成為歷史，而且大幅提升了現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)加工效率和能源利用效率。例如在建筑陶瓷磨削加工工序中，以金剛石磨塊替代傳統(tǒng)的碳化硅磨塊，磨塊的使用壽命可獲大幅延長，從而大幅減少了磨塊產(chǎn)品的更換次數(shù)、顯著提升了加工效率；同時由于金剛石磨塊的固體殘留物僅為碳化硅磨塊的1%左右，因此對促進建筑陶瓷產(chǎn)業(yè)在節(jié)能環(huán)保方面的發(fā)展發(fā)揮了十分重要的作用。

　　由于金屬基超硬材料制品在現(xiàn)代工業(yè)中的突出地位，世界發(fā)達國家高度重視超硬材料及制品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，超硬材料及制品的研究與應用水平在某種程度上甚至代表著一個國家的科技發(fā)展水平。

　　我國的金屬基超硬材料產(chǎn)業(yè)起步于20世紀70年代。經(jīng)過四十余年的發(fā)展，我國的金屬基超硬材料制品產(chǎn)業(yè)逐步形成了一個由技術研發(fā)、設計制造、原材料供應以及營銷管理體系組成的具有相當規(guī)模的完整工業(yè)體系，在建筑陶瓷加工、石材開采及加工等傳統(tǒng)硬脆材料加工領域擁有了較為明顯的國際競爭優(yōu)勢。目前我國擁有超硬材料制品生產(chǎn)廠家達到1,000多家，年產(chǎn)值超過百億元，已成為全球最大的傳統(tǒng)應用超硬材料及制品生產(chǎn)國，相關產(chǎn)品不僅滿足了國內(nèi)市場的需求，更憑借較高的性價比優(yōu)勢遠銷海外。但是，目前我國的超硬材料制品行業(yè)的整體技術與質(zhì)量水平仍落后于意大利、日本等發(fā)達國家，特別是由于我國超硬材料制品行業(yè)對光伏及電子信息、國防軍工、航空航天和汽車工業(yè)等新型精密加工領域的應用研究起步較晚，行業(yè)內(nèi)相關基礎研究的投入相對不足，行業(yè)內(nèi)具有相關應用經(jīng)驗和研究創(chuàng)新能力的復合型人才較為缺乏，關鍵制造裝備技術積累不足，導致我國超硬材料制品在新興精密加工領域的產(chǎn)品開發(fā)能力和工藝技術方面與國同行存在較大差距。

　　2、市場需求狀況

　　由于金屬基超硬材料獨特的物理特性，其加工對象幾乎可以包括所有的已知材料，隨著科學技術的不斷進步和超硬材料制品生產(chǎn)工藝水平的不斷提高，其應用領域?qū)⒉粩鄶U展，在工業(yè)生產(chǎn)中的耗用量將不斷增加，市場前景和空間十分廣闊。建筑陶瓷加工市場、石材開采及加工市場、玻璃加工市場、建筑混凝土市場、機械及電子精密加工是目前我國金屬基超硬材料制品行業(yè)的主要應用市場。總體而言，不管何種應用領域，均要求相關金屬基超硬材料制品在鋒利與耐磨之間具有較高的適配性，但由于不同的應用領域，其加工對象、加工方式、加工精度、工況環(huán)境存在差異，因此其具體性能要求亦不完全一樣。具體應用領域、應用產(chǎn)品及性能特點等情況如下表所示：

　　（1）建筑陶瓷加工市場

　　建筑陶瓷是一種通過1,100~1,250℃的高溫燒結(jié)而成的無機非金屬材料制品，其莫氏硬度達到6~8級，幾乎不能采用普通的加工工具進行加工。

　　金屬基超硬材料制品及配套產(chǎn)品主要用于建筑陶瓷的切割、磨削和拋光加工工序，切割主要是對產(chǎn)品進行鋸切加工以達到不同的形狀和規(guī)格要求，磨削、拋光加工則是對產(chǎn)品的精細化深加工，在消除其燒結(jié)過程中形成的凹凸不平、尺寸不一等缺陷的基礎上，使產(chǎn)品表面達到設計效果。超硬材料制品的技術進步和廣泛應用不但推動了普通建筑陶瓷產(chǎn)品不斷向中高檔產(chǎn)品提升的速度，而且由于加工成本的不斷降低，使得越來越多的消費者能夠享受到中高檔建筑陶瓷產(chǎn)品帶來的生活品質(zhì)的提高。因此，金屬基超硬材料制品及配套產(chǎn)品已成為日益增長的建筑陶瓷行業(yè)不可或缺的加工工具。

　　我國是全球最大的陶瓷磚生產(chǎn)國。根據(jù)中國建筑衛(wèi)生陶瓷協(xié)會出版的2009年至2015年各期《中國建筑衛(wèi)生陶瓷年鑒》，我國建筑陶瓷磚產(chǎn)量從2009年的642,711萬平方米增長到2015年的1,017,866萬平方米，年均復合增長率約為7.96%。上述建筑陶瓷磚主要包括拋光磚、拋釉磚、瓷片、外墻磚等。按照行業(yè)經(jīng)驗，其中需進行磨拋加工處理的建筑陶瓷磚占80%以上。目前國內(nèi)建筑陶瓷主要企業(yè)與金屬基超硬材料制品供應商之間大部分采用消耗管理模式進行合作，即根據(jù)各月或季度為客戶產(chǎn)品實施磨拋處理的面積和合同約定的單位面積磨拋價格結(jié)算貨款，因此以發(fā)行人2015年度國內(nèi)市場每平方米建筑陶瓷磚的平均磨拋價格0.64元/m2進行估算，2015年建筑陶瓷加工領域金屬基超硬材料制品及配套產(chǎn)品的國內(nèi)市場容量約為52.11億元。

　　2012年，黨的十八大會議將堅持走中國特色新型城鎮(zhèn)化道路，著力在城鄉(xiāng)規(guī)劃、基礎設施、公共服務等方面推進城鄉(xiāng)一體化，以及將保障房建設納入中央未來政策的重要著力點。2013年，十八屆三中全會通過的《中共中央關于全面深化改革若干重大問題的決定》中再次強調(diào)了要以市場化為主要原則,適時推出利于我國房地產(chǎn)行業(yè)健康發(fā)展的長效機制。可以看出，未來我國走新型城鎮(zhèn)化道路的政策方針和推進保障房建設的政策布局將為房地產(chǎn)行業(yè)及相關的下游建筑材料行業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展提供保障。根據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，我國商品房銷售面積由2008年的6.60億平方米增長至2013年的13.06億平方米，年均增長率達14.63%。

　　盡管該數(shù)據(jù)2014年度受經(jīng)濟環(huán)境和限購等政策影響下滑至12.06億平方米，比上年度下降了7.6%。但2015年初以來，隨著我國貨幣政策的逐步放寬，房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展條件趨向改善，有望帶動建筑陶瓷、石材、玻璃等產(chǎn)業(yè)對金屬基超硬材料制品的需求。

　　海外市場方面，根據(jù)中國建筑衛(wèi)生陶瓷協(xié)會出版的2009 年至2015 年各期《中國建筑衛(wèi)生陶瓷年鑒》和《Ceramic World Review》，除中國以外，全球主要陶瓷磚生產(chǎn)制造國歷年陶瓷磚產(chǎn)量如下：

　　參照國內(nèi)市場標準進行估算，2015 年建筑陶瓷加工領域金屬基超硬材料制品及配套產(chǎn)品的海外市場容量超過21.79 億元人民幣。近年來，中國在國際超硬材料制品市場的地位日益突出，越來越多的國外建筑陶瓷生產(chǎn)商開始從中國采購超硬材料制品。隨著“一帶一路”戰(zhàn)略合作和亞洲基礎設施投資銀行的逐步構(gòu)建，中國周邊亞洲地區(qū)以及從亞洲至歐美海陸運輸沿線地區(qū)都將大幅增加基礎設施以及配套住房的建設投入，因此不斷增長的國際建材市場將為國內(nèi)領先的超硬材料制品生產(chǎn)企業(yè)帶來市場機會。

　　（2）石材加工市場

　　石材是建筑史上應用最早的建筑材料，具有極高的藝術價值和經(jīng)濟價值。由于加工難度高，世界石材加工業(yè)的發(fā)展在一定程度依賴于加工工具的發(fā)展和進步。自20世紀60年代新型石材加工工具在石材產(chǎn)業(yè)中推廣應用以來，有力推動了世界石材產(chǎn)業(yè)的日益發(fā)展壯大。

　　金屬基超硬材料制品的應用貫穿于石材產(chǎn)業(yè)鏈的始末，從最初的礦山開采到石材大板加工，再到下游的工程石材設計及加工，各個環(huán)節(jié)都需要消耗大量的金屬基超硬材料制品。以工程石材設計及加工這一環(huán)節(jié)為例，金剛石排鋸用于大理石荒料切割，金剛石磨輪、磨塊用于板材定厚、磨拋，金剛石鋸片用于規(guī)格板材鋸切，金剛石繩鋸用于石材異型加工，各種鉆、切金剛石工具用于工程施工現(xiàn)場的石材加工等。金屬基超硬材料工具的應用使得石材加工效率大幅提高，已成為石材工業(yè)的必不可少的加工工具。

　　根據(jù)中國石材協(xié)會發(fā)布的《中國天然大理石白皮書（2013）》，我國已成為世界第一大石材生產(chǎn)國、出口國和消費國，石材產(chǎn)量約占全球石材總產(chǎn)量的近20%。其中，我國花崗巖石材產(chǎn)量已由2008年的2.32億平方米增長到2012年的4.13億平方米，年平均增長率達到15.51%；大理石板材已由2008年的0.25億平方米增長到2012年的1.28億平方米，年平均增長率達到50.42%。

　　我國石材產(chǎn)量的持續(xù)增長，將直接拉動金剛石工具市場容量的不斷擴大。根據(jù)《石材》雜志“金剛石鋸片技術發(fā)展現(xiàn)狀和走勢分析”（2014年第6期）引述中國機床工具工業(yè)協(xié)會超硬材料分會的預計，金剛石鋸片國外市場容量達人民幣250億元，國內(nèi)市場容量達人民幣50億元。

　　（3）玻璃加工市場

　　在玻璃加工領域，由于金屬基超硬材料制品及配套產(chǎn)品與普通工具相比具有加工質(zhì)量好，使用壽命長等優(yōu)點，同時對于加工玻璃器件所需的下料、切割、銑磨、磨邊以及凸、凹曲面精磨等工序，采用金剛石磨具加工的綜合生產(chǎn)效率比普通磨具可提高數(shù)倍至數(shù)十倍，因此，金屬基超硬材料制品及配套產(chǎn)品是玻璃加工領域最經(jīng)濟有效的加工工具。

　　近年來，隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的加快，以及國家相關節(jié)能環(huán)保政策法規(guī)的相繼出臺，人們對玻璃制品的安全性、環(huán)保性、舒適性及美觀性的要求日益提高，我國平板玻璃工業(yè)發(fā)展迅速，玻璃深加工率不斷提高。根據(jù)《平板玻璃工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，我國平板玻璃產(chǎn)量由2005年的4.0億重量箱增至2010年的6.6億重量箱，年均增長速度達到10.5%；平板玻璃深加工率也由2005年的25%提至2010年的36%，但仍低于世界平均水平近20%。預計未來幾年，平板玻璃行業(yè)將步入平穩(wěn)增長期，行業(yè)年平均增長率保持在2.6%左右；而高端產(chǎn)品和精深加工產(chǎn)品的市場需求仍將保持較高增長，預計到2015年，玻璃深加工率將由2010的36%進一步提高至45%。隨著玻璃深加工市場規(guī)模的不斷擴大，金屬基超硬材料制品及配套產(chǎn)品的市場空間亦將不斷提升。

　　（4）建筑混凝土市場

　　混凝土是目前世界上產(chǎn)量最大的人造建筑材料，廣泛應用于道路、橋梁、建筑等基礎設施的建設和施工。超硬材料工具作為混凝土建材的高效施工工具，在混凝土建筑的梁體、墻、柱的拆除改造，混凝土路面的伸縮縫切割，橋梁、高速公路路肩加寬改造等切割加工、磨削加工、鉆孔以及板材磨平修邊環(huán)節(jié)，起到了不可替代的作用。

　　隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對道路、橋梁、建筑等基礎設施施工質(zhì)量、施工效率的要求不斷提高，普通的施工工具將逐步被淘汰。目前，部分發(fā)達國家已明文規(guī)定，在高速公路、機場跑道、樓宇改造、公共廣場等市政工程施工中必須用金剛石鋸片進行切割和金剛石薄壁鉆頭進行鉆孔，禁止采用傳統(tǒng)的手工開挖或鑿擊，這一趨勢必將很快向其它國家和地區(qū)擴展。另一方面，新興發(fā)展中國家正進入高速公路、大型機場等基礎設施興建的高峰期，為金屬基超硬材料制品提供了新的巨大的市場需求。

　　（5）電子及機械精密加工市場

　　在電子信息領域，對于硅、鍺、砷化鎵、磷化鎵等硬脆的貴重半導體材料，需要通過切割和研磨加工制成小片狀的半導體器件。采用超硬材料制品進行加工，僅提高了生產(chǎn)效率，而且可以使半導體達到極高的光潔度。在家電領域，采用超硬材料制品進行加工可以滿足大型家電壓縮機主要零部件對磨具平面度、平行度、以及耐用度的極高要求。在汽車工業(yè)領域，需要采用超高速高效精密成型磨削工具對發(fā)動機凸輪軸、曲軸進行加工，而采用超硬材料制品較普通磨具在強度、鋒利度以及動平衡性能等方面具有不可比擬的優(yōu)勢，超硬材料制品取代普通磨具成為汽車工業(yè)發(fā)展的長期趨勢。

　　目前，應用于電子及機械精密加工的超硬材料制品主要被西方發(fā)達國家壟斷，絕大部分產(chǎn)品需要依賴進口。隨著我國制造業(yè)加速轉(zhuǎn)型升級，電子信息、汽車制造、家電、航空等新興產(chǎn)業(yè)有望實現(xiàn)跨越式的發(fā)展，這將推動我國超硬材料制品生產(chǎn)技術水平和產(chǎn)品質(zhì)量水平的不斷提升與突破，從而帶動新型金屬基超硬材料制品的增長需求。

　　3、行業(yè)競爭狀況

　　（1）行業(yè)的競爭格局及市場化程度

　　在光伏、電子信息、國防軍工、汽車制造業(yè)等新興精密加工應用領域，來自歐美、日韓等地區(qū)的大型跨國超硬材料制品供應商由于在科研積累、行業(yè)經(jīng)驗、技術工藝、產(chǎn)品質(zhì)量上具有較為明顯的領先優(yōu)勢，并且擁有數(shù)十年的制造和營銷歷史，因此在國際高端超硬材料制品市場基本處于壟斷地位，我國光伏及電子信息產(chǎn)業(yè)半導體加工用金剛石線鋸、金剛石減薄輪，國防軍工及汽車制造業(yè)加工用高速、精密磨削砂輪等新興應用超硬材料制品基本采用進口產(chǎn)品；高精度陶瓷、石材、玻璃等加工用的組鋸鋸片以及其他精密工具產(chǎn)品依賴進口的局面亦尚未有效扭轉(zhuǎn)。

　　在建筑陶瓷、石材等傳統(tǒng)應用領域，雖然歐美、日韓等地區(qū)的大型跨國超硬材料制品供應商仍然在技術工藝和產(chǎn)品品質(zhì)方面具有一定優(yōu)勢，但我國的超硬材料制品行業(yè)伴隨著近年來國內(nèi)建筑陶瓷、石材等相關行業(yè)的高速發(fā)展，應用技術和生產(chǎn)工藝技術均取得了長足的進步，形成了自身獨具特色的生產(chǎn)工藝和優(yōu)勢產(chǎn)品。目前，我國的超硬材料制品企業(yè)不但占據(jù)了國內(nèi)傳統(tǒng)應用領域絕大部分的市場份額，而且正以明顯的性價比優(yōu)勢快速搶占國際市場。同時，我國目前傳統(tǒng)應用領域的超硬材料制品生產(chǎn)企業(yè)眾多，產(chǎn)業(yè)集中度低，總體處于充分競爭狀態(tài)；但有自主研發(fā)能力和綜合服務能力的企業(yè)較少，行業(yè)內(nèi)領先企業(yè)具有較為明顯的競爭優(yōu)勢。

　　（2）行業(yè)的產(chǎn)能情況

　　目前，金屬基超硬材料制品主要應用領域產(chǎn)能方面的公開數(shù)據(jù)非常有限。根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會超硬材料分會參與編寫的《中國磨料磨具工業(yè)年鑒》（2015年），由于超硬材料制品門類繁多，單個企業(yè)制品的種類也較多，部分產(chǎn)量很大的企業(yè)多年不愿向行業(yè)協(xié)會報送報表或報表項目不完整，統(tǒng)計難度較大，因此難以獲得具有代表性的金屬基超硬材料制品的產(chǎn)能數(shù)據(jù)。

　　總體而言，目前光伏、電子信息、國防軍工、汽車制造業(yè)等新興精密加工應用領域的超硬材料制品核心技術仍主要掌握在歐美、日韓等地區(qū)的大型跨國供應商手中，國內(nèi)具備相關產(chǎn)品生產(chǎn)能力的企業(yè)較少；在建筑陶瓷加工、石材加工等傳統(tǒng)應用領域，我國生產(chǎn)企業(yè)眾多、產(chǎn)業(yè)集中度低、產(chǎn)能大。

　　4、行業(yè)特點

　　（1）行業(yè)技術水平及發(fā)展趨勢

　　金屬基超硬材料制品行業(yè)技術水平的核心是不斷研發(fā)新配方、新工藝，以促進超硬材料制品在相關產(chǎn)業(yè)中的應用。在硬脆材料加工領域，隨著被加工對象的多樣化和加工難度的提高，各種前沿新技術正在被高度關注與重點研發(fā)，部分已逐步得到應用。這些技術中，金剛石表面處理技術有效增加了胎體對磨料的把持力，提高了金剛石的利用率；超細金剛石有序排布技術有效改善了磨粒分布狀態(tài)，可以成倍提高金剛石工具的生產(chǎn)效率和使用壽命；預合金粉末和改性材料的應用可有效改善胎體性能；無壓燒結(jié)技術可顯著提高產(chǎn)品燒結(jié)質(zhì)量，降低燒結(jié)能耗；激光焊接技術能夠保證較高的焊接強度，且可實現(xiàn)無水切割，滿足用戶對安全、環(huán)保、施工條件等多方面的綜合要求。

　　但是，目前我國的超硬材料制品行業(yè)的整體技術與質(zhì)量水平仍落后于意大利、日本等發(fā)達國家。雖然近年來奔朗新材、博深工具和本公司等少數(shù)幾家超硬材料制品企業(yè)脫穎而出，逐步掌握了用于傳統(tǒng)硬脆材料加工的金屬基超硬材料制品的先進生產(chǎn)技術，但我國超硬材料制品企業(yè)發(fā)展極不平衡，低端生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量眾多且規(guī)模相對較小，大多數(shù)低端超硬材料制品生產(chǎn)企業(yè)缺乏自主研發(fā)設計能力，仍然采用單質(zhì)金屬粉末、手工稱料裝料等低水平的生產(chǎn)技術和加工工藝，導致其產(chǎn)品質(zhì)量和使用性能低下。特別是我國用于生產(chǎn)超硬材料制品的金屬粉末胎體材料的制備技術及應用與發(fā)達國家存在差距。根據(jù)中國超硬材料網(wǎng)2011年發(fā)表的《超硬材料制品未來兩年市場發(fā)展及行業(yè)展望》，在超硬材料制品生產(chǎn)過程中，發(fā)達國家約有60%的超硬材料制品采用預合金粉作為胎體材料，而我國采用預合金粉做為胎體材料的超硬材料制品不到10%，大多數(shù)超硬材料制品生產(chǎn)企業(yè)仍采用單質(zhì)粉作為胎體材料。

　　各種新技術的不斷開發(fā)和使用，符合現(xiàn)代加工技術高效率、低消耗的環(huán)保理念，也是基礎工業(yè)飛速發(fā)展的的實際需求。就硬脆材料加工用超硬材料制品而言，新材料、新技術、新工藝將不斷涌現(xiàn)和推廣應用，促進了超硬材料制品技術的升級，使超硬材料制品性能不斷提升并保持了活力。未來，金屬基超硬材料制品行業(yè)的主要技術發(fā)展趨勢如下：

　　① 金剛石工具用超細預合金粉末的應用

　　金屬基超硬材料制品性能優(yōu)劣的關鍵在于金屬粉末燒結(jié)體對超硬磨粒的把持力及燒結(jié)體與磨粒間的磨損適配性，而金屬粉末燒結(jié)體的性能主要取決于金屬粉末顆粒間相互作用時的合金化程度。目前，國內(nèi)多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)的配方體系中以較粗的單質(zhì)元素粉料為成分主體。盡管采用單質(zhì)粉進行生產(chǎn)在配方調(diào)節(jié)的靈活性和易于成型的方面優(yōu)勢明顯，但是金屬粉末顆粒之間屬于表層部分合金化，導致胎體強度較低，對金剛石的包鑲效果差，且刀齒胎體容易產(chǎn)生成份偏析。此外，完成單質(zhì)元素粉末合金化過程需要足夠的溫度和較長的時間，能源消耗較大，導致產(chǎn)品的經(jīng)濟效益較低。

　　隨著市場競爭的日益激烈和對產(chǎn)品性能要求的提升，有關胎體粉末的研究受到行業(yè)內(nèi)的廣泛關注，預合金粉的研發(fā)和應用將在行業(yè)中取得了較好的反響。預合金粉是指按照特定的成分配比，通過霧化、機械破碎或化學方法將金屬制成特定粒度的合金粉末。與單質(zhì)粉相比，預合金粉具有合金化成分均勻、成形性好、燒結(jié)體致密程度高等特點。采用預合金粉作胎體生產(chǎn)的金剛石工具，具有生產(chǎn)效率高、衰減慢的特點。目前，國內(nèi)僅有少數(shù)企業(yè)采用預合金粉進行生產(chǎn)，預計未來幾年將逐漸占據(jù)主導地位。

　　近年來，以有研粉末新材料領先企業(yè)，憑借較為領先的研發(fā)優(yōu)勢，掌握了金剛石工具用超細預合金粉的制備技術。與傳統(tǒng)預合金粉相比，超細預合金粉的粒度更細，具有比表面積大、粉末活性強等特點，能夠以較低的燒結(jié)溫度和較短的燒結(jié)時間，獲得較高的燒結(jié)硬度，產(chǎn)品具有把持性好、鋒利度高、耐磨性強、能耗小等特點。超細預合金粉是目前世界范圍內(nèi)最為先進的金屬基金剛石工具的胎體制備材料，將成為金剛石工具領域的未來發(fā)展趨勢。

　　② 金剛石表面處理工藝

　　金剛石工具的壽命和使用效率除了與胎體材料和磨料的性能有關外，還取決于二者之間的結(jié)合強度。由于金剛石磨料與一般金屬的粘結(jié)能力較差，與金屬基胎體材料之間無界面結(jié)合力，僅靠胎體對磨料的機械鑲嵌作用，在使用過程中磨粒易出現(xiàn)脫落，導致金剛石工具使用壽命短且工作效率低。金剛石表面處理技術的應用，使金剛石表面具有了金屬本身的特性，從而增強了金剛石與金屬胎體之間結(jié)合力，大幅提高了金剛石工具的切削性能和使用壽命。隨著金剛石工具應用日益廣泛，對其應用指標和性能要求也越來越高，化學沉積、真空沉積等各種表面處理技術與方法應運而生。在眾多表面處理技術中，目前真空微蒸發(fā)沉積技術在金屬基超硬材料制品實際生產(chǎn)中得到了較為廣泛的應用，但是該技術應用成本較高。未來，具有成本低、適用性廣、性能好、實用性強等特點的金剛石表面處理工藝將成為行業(yè)技術的發(fā)展方向。

　　③ 金剛石有序排列技術

　　傳統(tǒng)金剛石工具胎體中的金剛石是隨機分布、無序排列的，容易產(chǎn)生偏析與聚集，造成金剛石工具生產(chǎn)效率低、使用壽命短。采用金剛石有序排列（多層、均布金剛石）技術，使每粒金剛石都得到充分的利用，克服了采用機械混料工藝帶來的金剛石分布不均嚴重影響到切割性能的缺陷，能夠顯著提高金剛石工具的生產(chǎn)效率和使用壽命，同時提升加工對象的光潔度，減少金剛石重復磨損，是當今世界生產(chǎn)金剛石工具的最新技術。

　　④ 自動冷壓及制粒工藝

　　建筑陶瓷用金剛石工具刀頭自動冷壓技術近幾年才開始推廣應用。自動冷壓技術可以提高刀頭單次熱壓數(shù)量和燒結(jié)質(zhì)量，從而提高冷壓效率，降低物料消耗和人工成本。通過冷壓后燒結(jié)，單模產(chǎn)量可提高約一倍，電耗可降低約40%，物料消耗可降低約30%，產(chǎn)品質(zhì)量也因單重誤差減小而更加穩(wěn)定。

　　制粒工藝是實現(xiàn)較大尺寸金剛石刀頭高效自動冷壓的重要環(huán)節(jié)，在國外已被廣泛應用。“制粒”又叫“造粒”，是把粉末、熔融液、水溶液等狀態(tài)的物料經(jīng)加工制成具有一定形狀與大小粒狀物的過程，是為了改善粉末流動性而使較細顆粒團聚成粗粉團粒的一種工藝。目前的金剛石工具生產(chǎn)中廣泛采用濕法制粒技術，通過將熔融金屬通過小孔或篩網(wǎng)自動地注入空氣或水中，冷凝后便得到金屬粉末，該法得到的粉末粒度較粗，一般可以達到0.5～1mm，適于制取較低熔點金屬粉末。通過制粒技術的成功應用，可以改善粉末流動性，防止金剛石顆粒和超細粒度粉末如鈷、鎳等成分的偏聚，防止粉塵擴散及在器壁上的黏附，有效提高金剛石制品的尺寸與重量精度，改善金剛石刀頭生產(chǎn)中壓力的均勻傳遞。隨著我國金剛石工具行業(yè)技術的發(fā)展，制粒工藝作為一項重要的技術將被廣泛應用于建筑陶瓷用金剛石工具刀頭生產(chǎn)過程中，但目前尚存在制粒成本較高的難題有待解決。

　　⑤ 采用先進節(jié)能的燒結(jié)工藝

　　燒結(jié)是金屬基超硬材料制品制造過程中最關鍵的工序之一，也是能源消耗的最主要環(huán)節(jié)，燒結(jié)過程的能耗占超硬材料制品生產(chǎn)能耗的70%以上。目前，行業(yè)內(nèi)最常用的燒結(jié)方式是以低電壓、大電流為特征的熱壓燒結(jié)，這種燒結(jié)方式具有燒結(jié)時間短、燒結(jié)溫度低、適用范圍廣、工藝調(diào)整靈活等優(yōu)勢，但是生產(chǎn)過程中能耗較大，產(chǎn)品穩(wěn)定性較差。

　　目前，冷壓燒結(jié)技術等前沿燒結(jié)新技術在西方發(fā)達國家被高度關注與重點發(fā)展，并不同程度地應用于金剛石工具制造過程，顯著提高產(chǎn)品燒結(jié)質(zhì)量，降低燒結(jié)能耗，是燒結(jié)技術的發(fā)展方向。其中，無壓燒結(jié)在達到較好的致密化效果的同時，保證燒結(jié)毛坯的形狀及尺寸精度，最大限度地減少燒結(jié)后的磨削加工余量，而且燒結(jié)過程中能耗低，適合于規(guī)模化生產(chǎn)。該技術在美國、日本、德國等工業(yè)發(fā)達國家已經(jīng)被普遍采用。未來，隨著行業(yè)先進生產(chǎn)設備的不斷開發(fā)和應用，以及國家節(jié)能減排政策的大力推行，上述具有節(jié)能降耗、燒結(jié)質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢的燒結(jié)工藝將被廣泛采用。

　　⑥ 更加安全的激光焊接工藝

　　目前，我國硬脆材料加工用金剛石工具的焊接仍以高頻焊接為主。高頻焊接是通過高溫熔化介質(zhì)將刀頭與基體焊接在一起的焊接工藝，且大多采用手工焊接，焊縫的結(jié)合強度不夠高，產(chǎn)品安全性較低，產(chǎn)品的尺寸精度及焊接質(zhì)量的一致性無法保證。因此，采用高頻焊接工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品很難達到精度高、切削速度快、使用壽命長等較高的性能要求，只能滿足通用市場的產(chǎn)品需求。

　　隨著生產(chǎn)條件的改善和對產(chǎn)品性能要求的提升，具有焊接強度高、自動化程度高、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點的激光焊接成為了本行業(yè)焊接工藝的發(fā)展方向。激光焊接是以聚焦的激光束作為能量，熔化刀頭的過渡層與基體，形成牢固的焊縫，能夠保證很高的焊接強度，確保使用的安全性。激光焊接技術目前是世界上最先進的硬脆材料加工用超硬材料制品的焊接技術，在發(fā)達國家已普遍使用，未來具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

　　（2）行業(yè)利潤水平的變動趨勢及變動原因

　　我國目前傳統(tǒng)應用領域的超硬材料制品生產(chǎn)企業(yè)眾多，產(chǎn)業(yè)集中度低，總體處于充分競爭狀態(tài)。低端產(chǎn)品供應商缺乏自主研發(fā)能力和綜合服務能力，主要依靠壓低產(chǎn)品價格以獲取市場空間和利潤，因此其利潤水平相對較低。而少數(shù)具有自主研發(fā)能力和品牌優(yōu)勢的中高端產(chǎn)品供應商，在產(chǎn)品品質(zhì)、市場反應能力、綜合服務能力和品牌認同度等方面均具有明顯優(yōu)勢，可以通過不斷創(chuàng)新，優(yōu)化產(chǎn)品的配方設計，提高產(chǎn)品及服務附加值，從而獲取較高的利潤水平。同時，目前我國在光伏、電子信息、國防軍工、汽車制造業(yè)等新興精密加工應用領域的超硬材料制品主要依靠向歐美、日韓等地區(qū)的大型跨國超硬材料制品供應商進口，產(chǎn)品價格一直居高不下，利潤空間極大。隨著國內(nèi)領先超硬材料制品企業(yè)的先進胎體材料研發(fā)制備能力及生產(chǎn)工藝技術水平的不斷提高，國內(nèi)企業(yè)在新興精密加工應用市場必將取得突破，并逐步提升新興應用領域超硬材料制品的國產(chǎn)化程度，從而提高行業(yè)的利潤水平。