官方梳理!超硬材料产业现状和发展方向

发布时间 | 2025-03-25 12:00 分类 | 行业要闻 点击量 | 238
金刚石 氮化硼
导读:近日,重庆市知识产权保护中心发布了《重庆市超硬材料产业专利导航报告》,通过专利大数据分析,识别金刚石和立方氮化硼制备及应用的技术发展方向,为先进材料产业创新发展提供了路径和建议。

近日,重庆市知识产权保护中心发布了《重庆市超硬材料产业专利导航报告》,通过专利大数据分析,识别金刚石和立方氮化硼制备及应用的技术发展方向,为先进材料产业创新发展提供了路径和建议。小编整理了与粉体圈读者相关的内容,快来一睹为快吧!

一、超硬材料简介

超硬材料通常是指硬度达到莫氏硬度最高值10或接近10的材料,主要用于金属及合金材料、高硬脆材料、复合材料、软韧材料以及难加工材料的加工。

作为一种重要的功能材料,可应用于电子电器、装备制造、航空航天、国防军工、医疗检测和治疗等高科技领域。目前常见的超硬材料有金刚石(天然金刚石和人造金刚石)、立方氮化硼等。

、产业链构成

全世界产业规模估计约6000亿元,其中超硬材料约1000亿元,超硬材料制品约5000亿元。我国超硬材料及制品产业规模估计约1000亿元。其中金刚石和立方氮化硼单晶产量居世界首位(分别占全世界90%、60%)。


超硬材料产业链

未来发展趋势:新型的合成技术以及应用领域的扩展,其中超硬材料应用领域的扩展是其发展的重点方向。在合成技术方面,主要是纳米级超硬材料、由多种超硬材料组成的复合材料,研究环保、低能耗的合成方法,减少环境影响。在应用领域,汽车制造、光伏、电子、半导体、光学器件等高端制造应用。


超硬材料技术谱系

、主要技术专利申请趋势


金刚石研发的重点与产业规模密不可分,机械制造行业使用的单晶微粉涂层刀具磨具切工具钻进工具等专利数量远超半导体等行业,且仍然保持着热度。


立方氮化硼微粉涂层是技术发展的重点,尤其是近年来微粉的专利数量保持高增长态势;刀具磨具是该材料应用的重要领域。

、中国主要申请人技术布局


对于金刚石的材料和制备方法,在单晶、微粉、膜或涂层以及复合片领域,国内申请人相对于元素六和住友电工具有较大的技术优势。但是在聚晶方面,与国外申请人相比仍然有一定的差距。

在制品及应用方面,国内外申请人的竞争比较激烈,在刀具方面,国内主要是吉林大学、哈尔滨工业大学,而国外的主要申请人几乎都具有较强的技术实力。在磨具方面,郑州三磨、泉州众志的专利申请较多,国外的元素六、贝克休斯、斯伦贝谢比较突出,相差并不大。在锯切工具、钻进工具方面,国内外的主要申请人差距也不明显。

对于立方氮化硼材料,国内主要申请人的专利数量相对于在华国外申请人较少,主要布局在磨具、锯切工具方面,而国外申请人,除了在纳米晶鲜有专利外,在其他领域均强于国内申请人,尤其是住友电工、三菱、元素六。

对于国内市场,国外申请人利用其技术先发优势,在该领域已抢占先机,国内申请人将会面临较大的竞争压力。

、国内外主要上下游企业

金刚石材料及制备国内外主要企业


金刚石制品及应用国内外主要企业


立方氮化硼国内外主要企业


、超硬材料国内重要研发团队


、总结

金刚石超硬材料是当前技术和市场的主流,单晶、微粉、膜或涂层是技术研发的重点。就上下游而言,超硬材料制品和应用相较于材料和制备更加广泛、市场前景更大。刀具、磨具、锯切工具、钻进工具是超硬材料的主要制品,高精度精密加工制品需求更加迫切。未来,超硬材料在半导体、光学器件等尖端领域的应用潜力巨大。

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粉体圈Carrot整理

作者:Carrot

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