超微粒硬質合金

硬質合金是主要成分的Wc(碳化鎢、高硬度脆性材料)分散在Co(鈷、低硬度高韌性材料)中的複合材料，是兼顧硬度與抗彎曲強度的硬質材料中的一種。目前的切削刀具用材料中，在以上的硬質合金上通過CVD(化學塗層法)PVD(物理塗層法)施加可承受高速切削的Al2O3或(Ti、Al)N等塗層的硬質合金塗層材料佔據主要位置。
   
Co含量和Wc顆粒大小等要素決定了硬質合金的性質。Co含量越少的硬質合金的硬度、抗壓縮強度、剛性越高，但同時抗衝擊值越低；Wc顆粒越小的硬質合金的硬度、抗彎曲強度越高，但同時其韌性值越低。
   
超微粒硬質合金是為同時提高硬度和抗彎曲強度而開發的合金材料，與普通的硬質合金相比，在硬度相同時具有強度高、在強度相同時具有硬度高的特點。普通硬質合金的Wc顆粒為1～6μm(μ=10-6)左右，超微粒硬質合金的Wc顆粒為0.6μm左右，因為非常微小所以Wc顆粒周圍起到粘結作用的Co成分的厚度薄，同時，折斷起始尺寸小使抗彎曲強度高。超微粒硬質合金最初在細徑鑽頭、立銑刀等整體硬質合金刀具使用，最近也開始用於可轉位刀片。但是，雖然超微粒硬質合金在低溫下顯示優異的特性，可在高溫狀態下容易出現慢性變形，在切削速度高的情況下使用時，有時會產生塑性變形、磨損增大等現象，請予以注意。
   
但隨著近幾年粉末製造企業微細WC粉末製造技術及硬質合金製造商的與合金製造相關的微粒化技術的突飛猛進，大小為0.4μm 左右的WC超細微硬質合金也出現在市場。
   
PVD塗層
PVD是物理氣相蒸著法(Physical Vapor Deposition)的簡稱，它與CVD的氣體在高溫下產生化學反應形成表膜不同，其採用通過電能等物理手法使金屬蒸發物產生離子進行塗層。與CVD相比PVD塗層的特點如下。
   
PVD與CVD相比，可在低溫下進行塗層，硬質合金母材受的損失小，因此可在塗層時對母材進行選擇；CVD的塗層膜有張力所以在耐缺損方面有不利之處。與之相比，PVD塗層產生壓縮力，有利於耐缺損，可用在鋒利切削刃的刀具製造。
   
PVD塗層可在充分發揮以上特長的加工形態中加以利用。具體如下：

要求有鋒利切削刃的整體硬質合金刀具；
要求耐缺損性強的平面銑刀用刀片；
容易因熔付而出現崩刃的低速切削用刀片；
在高溫狀態下母材硬度降低的高速鋼刀具。


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在CIMT2013上，科匯鈦力推出了不同品牌的PVD塗層技術，瑞士CVD塗層技術和美國鑽石塗層技術，可應用於硬質合金刀具。
 
據科匯納米技術（深圳）有限公司CEO郭光宇介紹，傳統的電弧技術沉積率低，硬度低，附著力不夠強。而科匯鈦力本次推出的PVD塗層技術，整個電弧猶如雷電一樣，因此被稱為“劈裂電弧”，沉積率高，表面粗糙度小。傳統電弧為100A，強力磁性電弧控制，使用率在30%左右。而劈裂電弧達到400A，電流增大，板材使用率高，而且表面緻密度高，沉積速度快，之前一個小時可以沉積1μ，現在一個小時可以沉積2~3μ。使用率可以達到70%。郭總強調說，這是最新的技術，也是科匯鈦力唯一擁有。其主要應用於高檔產品如硬質合金刀具、鑽頭和絲錐。
 
郭總表示，科匯鈦力可以為客戶提供一條龍服務，除了優秀的塗層技術，拋光服務，還有測量設備，塗層設備等。塗層是物理材料學範疇，整體的解決方案在該行業具備一定的比較優勢。
 
針對目前航空航太大量使用的複合材料和碳纖維材料，郭總認為PVD塗層技術是沒有優勢的，而鑽石塗層技術則更加的合適。因為碳纖維材料，包括陶瓷，接近天然鑽石的硬度，厚度接近20μ，使用一般的塗層刀具能達到2~3個μ，如果在1英寸厚的碳纖維材料上鑽孔，如果沒有鑽石塗層的刀具，只能鑽1~2個孔，塗了鑽石塗層以後，可以鑽100多個孔。鑽石塗層主要加工非鐵金屬，包括加工石墨、陶瓷、碳纖維、玻璃纖維等，包括現在醫療行業的假牙，採用的是二氧化鋯，很適合鑽石塗層加工。
 
據郭總介紹，鑽石塗層技術屬於首次在北京展出，主要是非常看好整個大陸市場。


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雖說牡丹江在光伏產業領域起步較晚，但後發優勢明顯：作為傳統的能源資源城市，資源上的優勢成為牡丹江發展光伏產業的重要砝碼。目前，牡丹江市整合優勢資源建超硬材料如硬質合金等重點實驗室。全市已探明高品位矽石儲量1000萬噸以上，年開採礦石20萬噸左右。全市規模以上工業矽、碳化矽及其超細微粉企業發展到9家，年生產能力達到4.5萬噸，是國際綠碳化矽粉體材料的最大出口基地。世界500強法國聖戈班在牡丹江市建有基地，可以為高純矽生產提供品質穩定、數量充足的工業矽原材料。

此外，經過近幾年的發展，牡丹江市已成為全國以碳化矽、碳化硼和矽基材料為重點的國家“火炬計畫”特種材料產業基地和國家特種材料高新技術產業化基地，與清華大學、廈門大學、北京航空航太大學、哈爾濱工業大學、中國原子能科學研究院等院校合作，建有黑龍江省特種材料工程技術研究中心、黑龍江省特種材料中試基地、金鋼鑽碳化硼公司博士後科技工作站、黑龍江省新型碳基功能與超硬材料如硬質合金重點實驗室。這些都為我市發展光伏產業提供了充足的資源和技術保障。


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為貫徹落實《若干意見》，圍繞打造全國稀有金屬產業基地、先進製造業基地和特色農產品深加工基地，贛州市國稅局制定了“發揮稅收職能作用，服務贛州現代產業集群建設”的30條稅收意見，有色金屬產業將獲有力扶持。該稅收意見明確規定，扶持稀土、鎢等產業基地建設，用好用足稅收政策，支援企業增強對外購進有色金屬毛礦、黑色金屬毛礦、螢石毛礦及陶瓷用土等原材料的競爭力，發揮好稅收政策的扶持效應。對銅鋁有色金屬加工企業，從外地購進廢銅、廢鋁或從本地零星收購廢銅、廢鋁為原料進行冶煉加工確實無法取得稅務發票的，可自行據實開具收購統一發票入賬作為會計核算的有效憑據;對以廢舊電池、廢感光材料、廢彩色顯影液、廢催化劑、廢燈泡(管)、電解廢棄物、電鍍廢棄物、廢線路板、樹脂廢棄物、煙塵灰、濕法泥、熔煉渣、河底淤泥、廢舊電機、報廢汽車為原料(生產原料中上述資源的比重不低於90%)生產的金、銀、鈀、銠、銅、鉛、汞、錫、鉍、碲、銦、硒、鉑族金屬，其增值稅即征即退50%;支援企業進行兼併重組，實現技術創新，對企業為開發新技術、新產品、新工藝發生的研究開發費用，未形成無形資產計入當期損益的，在按照規定據實扣除的基礎上，按照研究開發費用的50%加計扣除，形成無形資產的，按照無形資產成本的150%攤銷。


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