郑州市超硬材料产业发展报告

郑州市超硬材料产业发展报告

【大中小】作者：zznet 来源：时间：2009-12-17 15:04:55 浏览87 人次

郑州是我国超硬材料及制品产业的主要发源地和行业中心，是技术和人才的辐射源，是我国超硬材料的重要生产研发基地。超硬材料是郑州具有自主知识产权且在国内外占有一席之地的特色产业，在国际国内超硬材料发展史上都占据着十分突出的地位，具有科研、人才、技术成果、产业、信息、市场和行业管理服务等方面一系列的优势。加快郑州市超硬材料产业发展对于调整优化我市产业结构，意义重大。

一、郑州市超硬材料产业的基本概况

多年来，郑州市在产业结构调整中一直把超硬材料这一特色产业做为支持的重点并通过大批项目的实施，培育、壮大和聚集了一批在国际国内市场上有一定影响力的超硬材料龙头企业，形成了较为集中的超硬材料企业群体和由超硬材料、制品、原辅材料、生产设备及检测仪器等组成的较为完整的产品体系和产业链条。科技部已批准在郑州建立全国超硬材料行业唯一的国家级基地。

截至2006年底，郑州市现有超硬材料及相关企业800余家，其中规模以上企业约500家。从业人员2万余人，研发人员约1000人，占全部从业人员的5 %。郑州市超硬材料企业主要分布在郑州高新区、中原区、新郑、荥阳等地。2006年郑州超硬材料行业实现销售收入30多亿元，工业增加值11.65亿元，出口创汇1亿美元，利税9.5亿元。

目前，河南超硬材料产业已形成由原辅材料、金刚石、立方氮化硼、金刚石微粉、专用生产设备和检测仪器、各类超硬

材料制品等组成的较为完善的产业链条，上述产品在全国市场占有率分别达到30%、80%、100%、60%、90%、15%。其中郑州在全国市场的占有率分别为20%、10%、96%、30%、90%、10%。产品国内主要销往北京、上海、江苏、广东、福建、河北等全国各地，同时大量出口到美欧、中东各国、日本和东南亚以及香港、台湾地区。

郑州有数十家国内外知名的超硬材料小巨人企业，发展势头良好且各具产品特色，如以金刚石单晶为主的中南杰特金刚石有限公司、以金刚石微粉为主的河南亚龙超硬材料有限公司、以立方氮化硼磨料为主的河南富耐克超硬材料有限公司、以金刚石单晶和金刚石锯片为主的河南华晶超硬材料股份有限公司、以石油钻探用金刚石复合片为主的郑州新亚复合超硬材料有限公司、以进出口贸易为主的中国磨料磨具进出口联营公司，以超硬材料砂轮、专用设备仪器为主的郑州磨料磨具磨削研究所等。郑州磨料磨具磨削研究所是国内超硬材料行业唯一的国家级研究单位，该所在生产超硬材料制品及检测仪器设备方面均居国内领先水平，国家超硬材料工程中心、国家磨料磨具行业质检中心、信息中心、标准化委员会等均设在该所。

目前郑州市超硬材料产业己形成明显的产业链，专业化特点明显，技术优势和产业竞争力较强。尤其是近年来，超硬材料产业呈现出以持续高速增长、经济效益不断提高、出口能力明显上升、创新能力迅速提高为主要特征的良好发展趋势，企业开展技术创新和产业结构调整的力度明显加大。目前郑州市超硬材料产业经济效益明显高于全国工业平均增长水平，达到了20 %。技术的不断创新促进了该产业的快速发展，对我国超硬材料行业的经济结构产品结构战略性调整的推动作用日益显现。

二、郑州市超硬材料产业存在的主要问题

（一）产品结构不合理，附加值低

以超硬材料生产为主，制品发展滞后；超硬材料生产中中低档产品占多数，缺乏国际先进水平的高端产品，产品附加值低。已有的国际先进水平的高端产品因缺乏大力支持未能迅速产业化。另外，工艺技术设备相对国外落后，技术含量相对国外较低。

（二）企业规模小

现有超硬材料及相关企业800余家，年销售5000万元以下的占企业总数的80%以上，亿元以上企业不足3%，没有超10亿元以上企业。企业规模普遍较小，造成资金分散，小规模、同档次、低水平建设，这种状况不利于企业做大做强。

（三）资金短缺现象严重

企业普遍存在发展资金不足，研究开发及产业化资金投入少，使本来具有国际先进水平的项目难以规模化运作。如微电子行业用超薄超精加工工具、φ1000 mm缸径压机及合成高品级单晶产业化项目，进一步开发尚需从国外进口实验仪器、购置关键设备、引进专利技术，因此需要大量人力、物力、财力的投入，依靠现有企业实力资金缺口较大，须依靠政府支持，帮助行业骨干企业迎头赶上发达国家的先进水平。

（四）缺乏高层次经管和研发人才

目前我市超硬材料行业中大部分为本地人才，高层次经管和研发人才匮乏，若能吸收和引进一批经济发达地区的，规模较大的行业经营管理人才和高层研发人才，将会大幅度提升其竞争能力。

三、郑州市超硬材料产业发展的目标及重点

根据超硬材料产业发展规律和特点，结合国际国内两个市

场和我市超硬材料产业发展现状，郑州超硬材料产业应在超硬材料、制品、原辅材料、专用设备仪器产业链的四大重点领域形成技术突破，使产业上规模。在不断完善超硬材料产业链的过程中，当前主攻方向是超硬材料制品（金刚石和CBN的精密磨具、刀具、切割工具、钻探工具等现代制造业所必须的各种新型加工工具）的研究开发和产业化。

（一）发展目标

“十一五”期间，把郑州建成形成以郑州磨料磨具磨削研究所、河南工业大学、中原工学院、郑州大学，以及河南华晶超硬材料股份有限公司、河南卡斯通科技有限公司、郑州金海威科技实业有限公司等骨干企业技术中心为主体，联合国内外人才组成的超硬材料研发体系，大力培养超硬材料学术带头人，各类产品的科技开发型企业由目前的50家提高到100家，所有科技人员比例由5%提高到10%，科技开发型企业由目前的30%提高到50%，科技投入占年销售额的比例提高到10%。

形成更加完善和紧密的公共服务体系，进一步增强郑州成为国际超硬材料的信息、学术交流、检测、产品交易和人才培训中心的地位。

形成我国超硬材料及制品的生产和销售基地，2007年郑州超硬材料产业实现销售收入50亿元，出口创汇1.5亿美元,利税总额20亿元；按照近几年40％左右发展速度预计，2008年可实现销售收入70亿元，三年累计实现销售收入150亿元以上。

（二）发展重点

拟重点发展的超硬材料产业链

1）超硬材料制品（工具）

金刚石工具：重点在于高档金刚石磨具、切削刀具、锯切

工具、钻进工具、拉丝磨具、薄膜制品等，特别注重微电子行业用各种高效精密工具开发。大力促进各种工具向多品种、系列化、专用化方向全面发展。

立方氮化硼工具：重点是精密磨具和聚晶刀具。

2）超硬材料

金刚石材料：在全面发展金刚石单晶、聚晶、微粉（含纳米级微粉）系列产品的现有基础上，今后重点发展高品级金刚石单晶、自锐性金刚石磨料以及大规格聚晶复合片等。

立方氮化硼材料：重点发展聚晶、微粉以及高品级单晶。

3）原辅材料

重点发展粉状石墨、粉状触媒、人造复合传压介质、高压模具（顶锤）等。

4）专用设备

发展合成超硬材料用大型六面顶压机及其智能化控制设备；制造工具用的混料亟、自动成型压机、新型烧结设备和焊接设备；产品质量检测专用的各种标准仪器设备等。

重大工程和重点项目

抓好超硬材料、制品、原辅材料、专用设备四大重点工程：1）超硬材料工程

高品级金刚石：采用压缸直径1000毫米的新型智能化大压机和非恒压非恒温间接加热新工艺，生产出粗粒度和高韧性的高品级金刚石，质量达到世界先进水平，粒度从40/45提高到35/40、30/35、25/30；高温冲击韧性（TTI值）从60%提高到85%以上并开发出人造宝石级金刚石。

高档粗颗粒立方氮化硼：采用新工艺实现该类产品产业化。

自锐性金刚石：采用河南新开发的具有自主知识产权的先

进工艺，把新研制的具有世界先进水平的金刚石磨料新产品-团粒结构自锐性金刚石实现产业化，性能比现在国内产品RVD 使用寿命延长3-4倍，达到国际领先的产品水平。

聚晶复合片：采用具有世界先进水平的高压高温新工艺，生产出金刚石直接键合的高档聚晶复合片，产品质量达到世界先进水平，直径达到80毫米以上，磨耗比达到60万以上。

精细微粉和纳米金刚石微粉：金刚石微粉是河南的优势产品，在此基础上，进一步扩大颗粒直径0.1～0.5微米和1-5微米细粒度微粉的产量，使其保持国际领先地位；与此同时，加大纳米金刚石开发力度，特别是后处理问题，解决提纯和分散问题，以求尽快投入批量生产，满足市场需求。

2）超硬材料制品工程

金刚石砂布砂带：包括磨磁头专用金刚石砂带等。

自锐性金刚石高档磨具：采用郑州自主开发的团粒结构自锐性金刚石磨料，开发生产具有国际先进水平的自锐性金刚石高档磨具，使磨具在提高锋利度的同时，寿命延长4-5倍。

大规格高速CBN陶瓷砂轮：进一步加大大规格高速立方氮化硼陶瓷砂轮的开发和产业化，以替代进口并满足国内汽车和机床工业的迫切需要产品直径达600-1000毫米，砂轮使用线速度125米/秒以上。

新型石材加工工具：通过引进国外技术和资金资源，开拓国内外市场，替代进口，达到国际先进水平。重点发展具有更新换代意义的有序排列金刚石锯片项目，该产品不仅技术水平高（效率、寿命大幅度提高，而成本降低），而且市场空间大（超过50亿元）；以及钎悍金刚石工具项目、切割花岗岩用排具工具项目、激光焊接锯片、金刚石绳锯、金刚石组合圆锯、异型石材加工工具等。

新型高效切削刀具：利用金刚石复合片、立方氮化硼复合片、金刚石薄膜，加工成新型刀具，在硬质合金、硬而韧的耐热合金钢、硬而脆的磁性材料和半导体材料以及软而韧的有色金属合金加工领域推广应用。

高档金刚石拉丝模具：含高档金刚石拉丝模坯及成品拉丝模的开发和产业化。

纳米金刚石粉制成产品：开发纳米金刚石粉研磨液、润滑剂等制成品。

高档金刚石钻头：主要开发深井钻探用PCD石油钻头，海洋深海油气、地质钻头等。

3）原辅材料工程

锯片专用预合金结合剂：进一步发展规模和品种，实现产业化、系列化、专用化，全国市场占有率由25%提高到50%。

高纯粉状合金触媒和粉状石墨原料：加大新型粉状原料研发力度，将材料纯度从目前的氧含量100～1000PPM左右降到50甚至20PPM以下，促进高档金刚石单晶的发展，力争粉状原料全国市场占有率达50%以上。

4）专用仪器设备工程

合成金刚石和立方氮化硼专用六面顶大压机的完善和推广应用：在直径650-1000毫米缸径智能化控制新型六面顶大压机已经开发成功的基础上，投入批量使用并带动全国行业设备的更新换代，使单次产量由80克拉提高到300克拉以上。

专用激光焊机、制粒机、自动称料机、磨弧开刃机、动平衡仪、应力检测校正仪、异型石材加工成套设备的开发应用：抓紧开发用于焊接金刚石锯片的激光焊机、制粒机、自动称料机、磨弧开刃机、动平衡仪、应力检测校正仪、绳锯机等工具制造成套和异型石材加工成套设备的开发应用，迅速实现国产

化，赶上世界先进水平，替代进口，进一步扩大出口。

四、郑州市发展超硬材料产业对策及建议

（一）大力促进高档超硬材料及制品产业的发展

对原材料进行深加工，提高产品附加值和档次，改变我市超硬材料与制品比例失调的现状，促进二者协调发展。在材料方面重点开发高品级金刚石品种和自锐性金刚石品种；在制品方面重点开发高档工具，包括精密高效磨具（树脂磨具、陶瓷磨具、青铜磨具等）、激光焊接高档锯片、激光焊接工程钻头、超硬材料复合刀具等，赶上世界先进水平，改变高档工具主要依赖进口的局面；大力开发具有我国特色和自主知识产权的新型六面顶压机等世界先进水平的专用生产设备和检测仪器等。加强中外科技合作与交流，充分利用中外两种资源（智力和资金资源），开拓中外两个市场，提高企业国际化程度和产品国际竞争力，争取2010年超硬材料及制品产业在产量和质量上整体达到世界一流水平。

（二）构建超硬材料行业公共服务平台

加强技术开发服务平台，超硬材料信息服务平台，专业孵化平台，超硬材料及制品检测技术服务平台，超硬材料及合成装备公共技术研发平台，超硬材料及制品原辅材料公共技术研发平台建设。通过公共服务平台的建设与完善，实现各要素之间内部与外部的关联和互动，着力打造郑州市超硬材料产业集群创新，促进产业升级。同时，进一步加强超硬材料企业研发中心建设，努力突破一批重大核心技术和开发一批战略产品，增强产业的核心竞争力。

（三）强化产学研结合的科技成果转化体系建设

建立以市场为导向、政府推动、产学研结合、融资市场化的超硬材料产业科技成果转化体系。支持高等院校、科研

院所与企业合作，建立以企业为主体，以市场为导向，以产品开发和成果转化为目标的产学研合作技术研发中心或技术联盟。建立产学研基地，形成以企业为主体，高等院校、科研机构广泛参与、优势互补、利益共享、风险共担的产学研联合机制。着力推动企业提高竞争能力，加大对产学研合作项目的扶持力度。设立重大科技专项，强化资金引导力度，重点支持超硬材料产业的发展。每年从科技三项经费中，对超硬材料产业产学研基地和产学研合作项目给予重点支持。

（四）大力实施知识产权战略

根据工作需要，逐年提高超硬材料产业专利工作专项资金，对超硬材料生产企业申报的专利进行重点资助。制订实施知识产权激励创新主体创造、使用、保护自主知识产权的激励政策，引导企业以拥有自主知识产权为目标开展研发活动。采取有效措施调动广大科技人员自主创新、发明创造的积极性，将知识产权工作纳入研究、开发、生产和经营的全过程。对于取得的科研成果，要重视运用知识产权制度保护其合法权益。坚决查处和严厉制裁超硬材料产业的各种侵权行为，及时有效地处理知识产权侵权和纠纷案件。