國內高性能硬質合金取得突破性進展

中國的硬質合金工業已有了60多年的發展歷史，已經算得上是硬質合金的大國。根據中國鎢業協會硬質合金分會的統計資料，近三年（2012—2014）國內硬質合金的年產量為2.2—2.5萬噸，占全球總產量的40%以上。而雖然硬質合金的生產量和消費量我國位居世界前列，但是就製造水準和技術水準而言，我國還相對落後，無法成為硬質合金強國。針對我國硬質合金工業發展所出現的瓶頸，國家開展了多個科研專案，建立了專門的硬質合金研發團隊，歷經了十餘年的基礎研究和技術開發工作，研發出超細納米硬質合金規模化製造設備與工程應用系列新技術，並與過內硬質合金企業緊密合作開發出高附加值的硬質合金材料和製品，向著高端應用領域發展。

隨著現代製造業的迅速發展和各種新型難加工材料的問世，對硬質合金工模具產品的品質和性能提出了越來越苛刻的要求。對WC基硬質合金而言，與傳統的粗晶（通常指平均晶粒尺寸13微米）硬質合金相比，超細晶（平均晶粒尺寸200—500納米）和納米晶（平均晶粒尺寸200納米以下）硬質合金具有高硬度、高強度以及優良的耐磨耐蝕性和斷裂強度，是高效率、高精度的鑽孔、切削、銑磨等高端加工技術領域不可或缺的重要材料。從上個世紀90年代後期到本世紀初，納米硬質合金材料湧現出各種製備新方法。隨後幾年發展納米結構、力學性能的精細表徵與對比分析，再到近年來超細納米硬質合金規模化製備與工業應用成為國際上高度重視、體現前沿競爭力的研發焦點，這期間經歷了納米硬質合金眾多製備方法的更迭演變。常見的如溶膠-凝膠/共沉澱法、等離子體法等，它們主要還是限於實驗室微量合成納米WC粉末；放電等離子燒結、超高壓固結等僅限於實驗室製備形狀簡單且三維尺寸小的納米多晶材料；噴霧轉化法可以批量合成納米WC類粉末；低壓燒結可以實現高性能硬質合金的規模化生產。然而，噴霧轉化法複雜的操作步驟、高的工藝成本、苛刻的控制精度，極大地限制了該技術在我國製備納米WC類粉末的推廣應用；在低壓燒結硬質合金方面，國產超細晶硬質合金塊材/棒料的韌性、強度等性能指標明顯低於國際上同成分的超細晶硬質合金高端產品。

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