我国的超硬材料及制品产业、普通磨料磨具产业、涂附磨具产业，就其产能和产量而言，均已成为世界

大国，由“大”变“强”是世界工业产业发展的规律，如果我们的产业政策对路和措施有力，则可加快这个进程。

目前我国已经启动“十二五”计划，经济建设转型、产业结构调整、建设创新企业、走低碳经济之路等一系列措施

将加快我国磨料磨具产业的重大变革，将使其由量变到质变，质变的结果将是强大。目前我国超硬材料产业将

率先迈入世界强国行列。

近年来英国、韩国、美国、日本、印度、伊朗等世界金刚石公司均纷纷购买我国的六面顶压机，甚至有外国公

司购买我国六面顶压机在我国办厂。它充分显示出完全拥有我国自主知识产权的六面顶超硬材料合成压机的

优越性能。这是中国人的骄傲，更是中国超硬材料人的骄傲。目前在超硬材料方面中国已迈入世界强国行列。

我国超硬材料及制品产业或成为在国际上有话语权的工业产业之一。

现在金刚石、ｃＢＮ 不但利用其结构性能———硬度，在机械、航天军工、石油、地质、煤炭、石材、玻璃、陶瓷、

五金、电子产业的单晶硅、多晶硅等工业领域得到广泛应用。更可喜的是我国在金刚石方面还可以生产７～

１２ｍｍ 大单晶、粗单晶、细单晶、多晶、纳米单晶金刚石（爆轰法）、纳米多晶金刚石（爆炸法）、ＣＶＤ（化学气相沉

积金刚石薄膜）和ＰＶＤ（物理气相沉积金刚石薄膜）、金刚石复合片（ＰＣＤ、ＰＤＣ）；在立方氮化硼（ｃＢＮ）方面可以

生产各种晶形完整、高强度的深棕色、金黄色、黑棕色、棕黑色、琥珀色、黑色等各种牌号的ｃＢＮ 单晶以及 ＰｃＢＮ

复合片。可以说我国的超硬材料产业发展迅速，品种齐全，同时为金刚石在功能方面的开发应用创造了条件，

在光学、电学、热学、声学等方面都具有具有良好的应用前景。如在光伏、ＬＥＤ、光学镜头、热沉、半导体、扬声器

等产业领域将得到广泛应用，拥有广阔的发展空间。

深圳市海明润超硬材料股份有限公司,成立于2000年8月,国家高新技术企业。公司主导产品为石油天然气钻探用金刚石复合片、聚晶金刚石和聚晶金刚石喷砂喷嘴。经营场地面积15000多平米。目前深圳公司具有年产各种规格石油天然气钻探用金刚石复合片、聚晶金刚石和聚晶金刚石喷砂喷嘴等超硬材料产品200万件以上的生产能力。2008年在黑龙江建立了哈尔滨海明润超硬材料有限公司全资子公司，占地4万平米。目前已建成年产200万片金刚石复合片生产线。

　　公司先后建立了绩效管理体系、流程管理体系、财务预算管理、ERP系统管理及生产执行信息化管理MES系统。公司通过先进的管理体系建设规范公司管理,保证产品质量及服务质量。在2010年被认定为“国家级高新技术企业”。于2013年与世界四大石油技术服务企业之一的一家美国公司建立了“全球战略合作伙伴”关系。

　　海明润创造了具有自主知识产权的核心技术，形成了具有自身特点的技术体系。公司拥有一支实力较强的研发队伍，研发硬件和检测分析手段已达到国际先进水平。

　　海明润生产的金刚石复合片出口销往美国、加拿大、俄罗斯、欧洲等国家和地区，并被国内各大油田和大型钻头厂长期选用，以国内领先的高品质，高稳定性，高性价比为主要特色而树立了良好的海明润品牌形象。

　　海明润始终把产品质量看作生命线，在工作中遵循“勤恳做事、踏实做人，认真对待每一个细节”的企业精神。目前公司已通过ISO9001:2008质量管理体系、ISO14000:2004环境管理体系及OHSAS18001:2007职业健康安全管理体系认证。

公司注重引进优秀技术人才，研究目标始终对准国际先进水平，已获得一批拥有独立知识产权的专利技术，为公司长期可持续发展打下坚实基础。目前已获得7项发明专利和11项实用新型专利1项外观专利，专利申请数量一直在快速增长。拥有先进的研发硬件实力，现有扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDX)、X射线物相分(XRD)、定量金相显微镜、超声波无损探伤检测仪(C扫描)、抗冲击测定仪、大型磨耗比检测立式数控车床(VTL)等先进的检测设备。

联系电话：18102283661 赵经理

我国金刚石复合片产业取得了突飞猛进的发展，

可以说是世界上的生产大国，基本上能满足国内油气

田和地质勘探的需求，但尚存在一些问题，特别是对

金刚石复合片的热性能仍研究不深，致使复合片仅限

用于软———中硬地层，要扩大其应用范围，应 研 究 提

高复合片的抗热性能以及改变复合片的结构，更为有

效的是研究复合片和牙轮钻头的组合，可使复合片应

用于复杂地层，拓展复合片的应用领域。

１ 国内外金刚石复合片的水平

目前国内外复合片性能指标已发生质的飞跃，指

标的大幅度提高，为钻进硬地层奠定了坚实的基础。

在上世纪９０年代，我国复合片耐磨性平均值为

８．３万，抗冲击韧性平均值为３２７Ｊ，而国 外 复 合 片 耐

磨性达到２０万，抗冲击韧性达到４００～６００Ｊ。

目前国内复合片耐磨性平均值已达到 １８～２２

万，抗冲 击 韧 性 平 均 值 达 到４００～６００Ｊ，而国 外 复 合

片耐磨性却达到２０～２５万，抗冲击韧性＞６００Ｊ。

上述检测指标和方法是按照“国土资源地质钻探

工具监督与检测中心”的检测标准进行的。

发展到今天，可见国内复合片的磨耗比，抗冲击

韧性指标和国外已十分接近，为什么在使用中的效果

仍有相当差距？导致售价差距更大？这是我们要深

入研究的问题。

２ 复合片发展方向

钻进硬地层的三高 ＰＤＣ复合片，即高耐磨、高冲

击强度、高耐热性，是该材料的发展方向。复合片的

主要性能通常指的是耐磨性和抗冲击韧性，现在进一

步地研究和试验发现了第三种性能———热性能更为

重要，它导致 ＰＤＣ的热损坏，其原因是热侵蚀后形成

磨损和应力，即热侵蚀导致 ＰＤＣ 金刚石层中金刚石

的碳化和氧化及产生裂纹，这是 ＰＤＣ 损坏的重要原

因之一。

所以高质量的复合片其性能除了耐磨性、抗冲击

韧性要高以外，高耐热性也十分重要。

研究提高复合片的耐热损伤，应从以下几个方面

着手：

（１）原料金刚石的净化，在真空净化系统中进行

表面处理。

（２）金刚石单晶粉末的配置。

（３）为提高 ＰＤＣ热稳定性滤去钴粘结相。

由于金属钴的热膨胀系数比周围聚晶金刚石颗

粒大，在７００℃～７６０℃范围内钴的膨胀会使金刚石

颗粒之间的联接发生分离。导致金属石层的迅速破

坏，从而降低 ＰＤＣ钻头的耐磨性。

一般采用的工艺是用酸滤去金刚石层金刚石颗

粒之间的钴，使金刚石层出现更多的孔隙，因此降低

了 ＰＤＣ机械结构强度，对策是在 ＰＤＣ金刚石层外圈

加上一个金刚石环，因此形成了两个切削刃即形成两

个月牙，在增加切削力的同时也增强了切削齿的整体

强度。

根据 有 关 报 道，国 内 脱 钴 的 深 度 为 ０．１～

０．２ｍｍ。而国外脱钴达到０．５ｍｍ。故国外复合片的

抗热性较高。

（４）金刚石层表面设计通水槽，设计爪型复合片。

在ＰＤＣ表面设计通水槽，在钻进过程中，槽中会

始终有冷却水，有利于散热，减少热损伤。

复合片综合性能的提高，除耐磨性和抗冲击韧性

之外，耐热性能亦是十分重要的，重视它的研究深度，

方可提高复合片的质量，使之达到国际先进水平。

重视原始金刚石单晶的精选、表面真空处理、金

刚石层与硬质合金之间接触面的结构及硬质合金后

衬的性能，更重要的是进行脱钴的研究。最好研究金

刚石和金刚石之间的直接相连，完全除去钴粘结相的

影响，增强金刚石复合片的热稳定性。

３ 金刚石复合片在钻探方面的新用途

目前某国页岩气开发取得成功，不仅使其本国的

能源结构发生了变化，而且也改变了全球能源的市场

格局，具有重要意义。但是页岩气作为一种非常规油

气能源，开发技术难度大，投资成本高，为减低成本，

增加利润，开展了技术创新，尤以钻头的创新更为突

出，取得了显著的进展。国内在铀矿勘探中为解决硬

的泥岩钻进效率低，打滑不进尺而设计了尖齿形复合

片钻头，国外为在油气田钻进中大幅度全面提速，设

计了大刀翼新型复合片钻头，现分别介绍如下。

３．１ Ｋｙｍｅｒａ组合式钻头

随着近年来金刚石复合片性能不断提高，其应用

范围已逐步由软至中硬岩层向硬岩层扩展。但是，对

于坚硬、高研磨性地层，特别是非均质、软硬互层和含

夹层的地层，ＰＤＣ 钻头的钻进效果仍不理想。此外，

在上述地层定向钻进中井底产生较大扭震时，ＰＤＣ钻

头控制工具面向角效果差，易引起钻井偏离设计方向。

２００９年，贝 克 · 休 斯 公 司 克 里 斯 坦 森 （Ｂａｋｅｒ

ＨｕｇｈｅｓＣｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ）分公司研发出将金刚石复合片

与 牙 轮 相 结 合 的 钻 头———Ｋｙｍｅｒａ组 合 式 钻 头 （图

１）。借助于牙轮在硬岩层中的侵入能力，可提高碎岩

效率，改善 ＰＤＣ的冷却，还能明显降低钻头在井底的

扭矩，提高钻井方向的控制能力。该新型组合式钻头

特别适用于页岩气钻井钻进坚硬地层、黏－滑（ｓｔｉｃｋ－

ｓｌｉｐ）地层、软硬互层与含夹层的地层，以及定向井、水

平井钻进等，但却不适宜在较软地层中钻进。

聚晶金刚石复合片采用金刚石微粉与硬质合金衬底在超高压高温条件下烧结而成。聚晶金刚

石复合片既具有金刚石的高硬度、高耐磨性与导热性，又具有硬质合金的强度与抗冲击韧性，是制造切削刀具、钻井钻头及其他耐磨工具的理想材料，也是功能材料的新突破。聚晶金刚石复合材料是将聚晶金刚石薄层附着黏结在硬质合金衬底上的复合材料。聚晶金刚石复合片兼有聚晶金刚石极高的耐磨性以及硬质合金的高抗冲击性。金刚石层刃口锋利而且具有自锐性，能够始终保持切削刃的锐利，因此非常适用于石油和地质钻探中的软地层直至中硬地层的勘探，效果非常好。聚晶金刚石复合片中的金刚石含量高达99%，故金刚石层硬度极高、耐磨性极好，其努氏硬度为6.5×104~7.0×104MPa，甚至更高。硬质合金基体克服了聚晶金刚石硬而脆的不足，大大提高了产品整体的抗冲击韧性。硬质合金的易焊接性则解决了聚晶金刚石很难通过焊接方法与其他材料结合的难题，可以使聚晶金刚石复合片竖直镶焊在钻头上。聚晶金刚石复合片因自身性能优越，国内外竞相研制和生产，从而品种规格日益繁多。

目前大家比较关心的是经济形势和我们超硬材

料行业今后如何发展的问题。超硬材料经过五十多

年的发展，我国金刚石产量占全世界９０％以上，立方

氢化硼产量占６０％以上，已成为超硬材料生产大国，

正在努力向强国迈进。

大家知道，超硬材料行业与其它行业一样，与国

民经济的发展密切相关呈线性关系，也就是说国民经

济形势好，它就发展得快，否则就发展慢，目前中国经

济受到世界经济的影响，以及国内快速发展的过程中

遇到一些问题（产能过剩，结构不合理，经济效益低）

等，经济发展 速 度 已 经 放 缓。２０１５年中国经济发展

进入新常态，进入以改革转型创新为主线，改变生产

模式，调整产业结构，寻找新的增长点的新阶段。

中国过去三十多年的改革开放，超硬材料行业取

得了很快的增长速度。有人称为“后进优势”，也就是

说后来发展的国家利用了走在前面发达国家的科学、

技术、管理方式来发展自己，所以发展就比较快。但

这种后进优势正在迅速消失，这主要有几个原因。

一是劳动力问题，过去我国有大量的劳动力，成

本低，工资水平低，要招多少人就有多少人，可是现在

不同了，劳动力优势逐步消失，而劳动成本大幅上升，

譬如北京、上海、广州等大城市请一个保姆都有难处。

其二，过去三十年我们强调，发展是硬道理，而忽视了环境，可现在就不行了，要支持环境的费用。国

家特别重视环境保护，最直接的感觉是空气，人人都

感受到空气中雾霾的影响，我们生产中特别要注意废

水、废气的排放。我们的电镀行业，要提高警惕，否则

会被关门、罚款、追究刑事责任。再加上原材料价格

的上涨，使整个工业品成本大幅度提高。

过去我们生产低成本的产品，出口国际市场，随

着产品成本上升，要保持出口增长是非常困难的。例

如我们的金刚石锯片，产品以中、低档为主占领国际

市场，通称为 ＤＩＹ 市 场。但 高 档 产 品 仍 然 被 外 国 人

占有，所以一定要提高锯片的质量和档次，应用新技

术（如匀布 技 术，表 面 处 理 技 术 等）提 升 产 品 科 技 含

量，大力开拓锯切产品，如烧结串珠，绳锯产品，线锯

产品，超薄片产品挤进国际市场。

其三，大家应该看到，我们行业有许多产品的技

术水平，产品质量品种都赶上或接近发达国家，接近

到一定程度以后，你就要去创新开发新产品，否则再

发展就困难了。别人的新技术，新产品是不会轻易给

你的，这是我们目前面临的问题。还有我们企业面临

的资金债务问题，当前地方政府也出现债务危机，企

业之间互相欠债，使得有些企业影响正常生产，有些

企业无法开工，要维持生产只好借高利贷，但利息比

利润还高。勉 强 维 持 工 人 的 工 资，这不是个别的现

象，各个行业都存在，硬质合金工具行业、磨料磨具行

业、钎钢钎具行业、经济效益都比较低。去年我举了

一个例子，全国硬质合金钎钢钎具行业有近３００家企

业，总产量占全球４２％，但经济效益还不到瑞典山特维克一家公司的效益高。