超硬材料作为战略性新兴产业的关键基础材料,在国际先进制造业当中起着关键作用,战略意义显著。为建立国际超硬材料(金刚石、立方氮化硼及相关材料)对话与合作机制,促进不同国家和组织之间的学术交流、科技创新、人才培养与国际合作,共同推动金刚石、立方氮化硼及相关材料在超精密加工、声学、光学、电子、热管理等功能应用领域的研究与发展,现决定联合相关国际机构、学者、专业技术人员、企业及企业家代表于2025年7月26-30日在河南郑州召开2025第十一届超硬材料产业发展大会暨国际金刚石及相关材料应用大会(DMA 2025,会议英文介绍:www.dma2025.cn)。
大会执行委员会执行委员会主席
单崇新 郑州大学
李成明 北京科技大学
执行委员会副主席:
魏俊俊 北京科技大学
执行委员会秘书长:
李剑 中国机械工程学会金刚石及制品分会
执行委员会委员:
杨年俊 比利时哈瑟尔特大学
廖梅勇 日本国立材料科学研究所
王秦生 河南工业大学
叶海涛 英国莱斯特大学
朱嘉琦 哈尔滨工业大学
刘冰冰 吉林大学
朱嘉琦 哈尔滨工业大学
王宏兴 西安交通大学
会议涉及的领域及主要的内容方向
包含但不局限于以下:
CVD金刚石:生长与掺杂、半导体器件、热管理、电化学与生物技术、色心与量子技术、纳米金刚石薄膜/粉末、其他纳米碳材料(类金刚石碳、碳纳米管、石墨烯、富勒烯等)、其他陶瓷材料(氮化硼、氮化铝、碳化硅、氧化镓等);
金刚石工具:聚晶立方氮化硼、聚晶金刚石切削工具、金刚石线锯、磨削设备、激光加工设备;
单晶金刚石(宝石级):高温高压法单晶金刚石、化学气相沉积法单晶金刚石、掺杂与后处理、市场与发展等。
以下内容为GPT视角对超硬材料产业发展大会暨国际金刚石及相关材料应用大会相关领域的研究解读,仅供参考:
超硬材料产业研究现状
一、全球超硬材料市场规模与增长趋势
市场规模:近年来,随着制造业的升级和新兴技术的快速发展,全球超硬材料市场规模持续增长。据市场研究机构预测,未来几年内,全球超硬材料市场将保持稳健的增长态势。
增长趋势:超硬材料市场的增长主要得益于其在高端制造、精密加工、新能源、半导体等领域的广泛应用。特别是在新能源汽车、5G通信、人工智能等新兴产业的推动下,超硬材料的需求将持续增加。
二、超硬材料制备技术进展
高温高压法(HPHT):这是目前制备人造金刚石和cBN的主要方法。通过模拟地球内部的高温高压环境,使碳原子或氮化硼原子重新排列形成超硬晶体。近年来,HPHT技术在设备升级、工艺优化等方面取得了显著进展,提高了超硬材料的产量和质量。
化学气相沉积法(CVD):CVD技术通过在基底材料上沉积碳原子或氮化硼原子来制备超硬薄膜或涂层。该方法具有制备温度低、薄膜质量高、可大面积制备等优点,在电子、光学等领域具有广泛应用前景。近年来,CVD技术在设备研发、工艺控制等方面取得了重要突破。
其他新技术:除了HPHT和CVD技术外,还有一些新兴技术如爆炸合成法、等离子体辅助合成法等也在超硬材料制备领域得到了研究和应用。这些新技术为超硬材料的制备提供了更多的选择和可能性。
三、超硬材料应用领域拓展
工业加工领域:超硬材料因其高硬度、高耐磨性等特点,在切削工具、磨具、钻头等工业加工领域具有广泛应用。随着制造业的升级和精密加工需求的增加,超硬材料在工业加工领域的应用将更加广泛和深入。
电子领域:超硬材料在电子领域的应用主要包括作为散热材料、封装材料、电极材料等。随着半导体技术的快速发展和电子产品的不断升级,超硬材料在电子领域的应用前景将更加广阔。
光学领域:超硬材料因其高透光性、高硬度等特点,在光学窗口、透镜、棱镜等光学元件中具有广泛应用。特别是在激光技术、红外技术等领域,超硬材料的应用需求不断增加。
其他新兴领域:超硬材料还在航空航天、生物医学、新能源等领域展现出潜在的应用价值。例如,在航空航天领域,超硬材料可用于制造高温部件和耐磨部件;在生物医学领域,超硬材料可用于制造手术刀具和植入物等。
四、超硬材料产业面临的挑战与机遇
挑战:超硬材料产业面临着原材料供应紧张、制备成本高、技术壁垒高等挑战。特别是随着市场需求的不断增加和竞争的加剧,超硬材料企业需要不断提高产品质量和降低成本以增强市场竞争力。
机遇:超硬材料产业也面临着巨大的发展机遇。随着新兴产业的快速发展和制造业的升级转型,超硬材料的需求将持续增加。同时,政府对于新材料产业的支持力度也在不断加大,为超硬材料产业的发展提供了良好的政策环境。
五、未来发展趋势
技术创新:未来超硬材料产业将继续加强技术创新和研发投入,推动制备技术的升级和优化。同时,还将探索新的制备方法和应用领域以拓展市场空间。
产业升级:随着制造业的升级转型和新兴产业的快速发展,超硬材料产业将加快产业升级步伐。通过引进先进设备和技术、提高生产效率和产品质量等方式来增强市场竞争力。
国际化合作:未来超硬材料产业将加强国际化合作与交流,共同推动超硬材料技术的研发和应用。通过参与国际标准制定、加强国际合作等方式来提升我国超硬材料产业的国际影响力。
超硬材料产业研究可以应用在哪些行业或产业领域
一、机械加工与制造
切削工具:超硬材料(如人造金刚石、立方氮化硼)因其高硬度和耐磨性,被广泛用于制造切削刀具,如车刀、铣刀、钻头等,能够显著提高加工效率和精度,延长刀具使用寿命。
磨具磨料:在磨削加工中,超硬材料制成的砂轮、磨头等磨具,能够实现对硬脆材料(如陶瓷、玻璃、硬质合金)的高效精密磨削,满足高精度加工需求。
精密模具:超硬材料可用于制造高精度模具,如注塑模具、压铸模具等,提高模具的耐磨性和使用寿命,降低生产成本。
二、电子与半导体
散热材料:超硬材料(如金刚石)具有优异的导热性能,可用于制造电子器件的散热片或散热基板,提高电子设备的散热效率,保障设备稳定运行。
封装材料:在半导体封装领域,超硬材料可用于制造封装外壳或引线框架,提高封装的可靠性和耐久性。
电极材料:超硬材料还可用于制造电极,如电火花加工中的电极,提高加工精度和效率。
三、光学与光电子
光学窗口:超硬材料(如金刚石)具有高透光性和高硬度,可用于制造光学窗口,如激光窗口、红外窗口等,保护光学系统免受外界环境的影响。
透镜与棱镜:在光学仪器中,超硬材料可用于制造高精度的透镜和棱镜,提高光学系统的成像质量和稳定性。
光电子器件:超硬材料还可用于制造光电子器件,如激光二极管、光电探测器等,提高器件的性能和可靠性。
四、航空航天与国防
高温部件:超硬材料具有优异的高温稳定性和耐磨性,可用于制造航空航天发动机中的高温部件,如涡轮叶片、燃烧室等,提高发动机的性能和可靠性。
耐磨部件:在航空航天领域,超硬材料还可用于制造耐磨部件,如轴承、齿轮等,延长部件的使用寿命,降低维护成本。
防护材料:在国防领域,超硬材料可用于制造装甲防护材料,提高装备的防护能力。
五、新能源与环保
电池材料:超硬材料(如金刚石)可用于制造电池电极材料,提高电池的充放电性能和循环寿命。
催化剂载体:在环保领域,超硬材料可作为催化剂载体,提高催化剂的活性和稳定性,促进污染物的催化转化。
水处理材料:超硬材料还可用于制造水处理材料,如滤膜、吸附剂等,提高水处理的效率和效果。
六、生物医学
手术刀具:超硬材料制成的手术刀具具有锋利度高、耐磨性好等特点,可用于精密手术操作,提高手术的成功率和安全性。
植入物:在生物医学领域,超硬材料还可用于制造植入物,如人工关节、牙科植入物等,提高植入物的生物相容性和耐久性。
七、地质勘探与采矿
钻探工具:超硬材料制成的钻探工具(如金刚石钻头)具有高硬度和耐磨性,可用于地质勘探和采矿中的钻探作业,提高钻探效率和精度。
破碎设备:在采矿和选矿过程中,超硬材料可用于制造破碎设备的耐磨部件,如破碎机锤头、衬板等,提高破碎设备的耐磨性和使用寿命。
超硬材料产业领域有哪些知名研究机构或企业品牌
一、知名研究机构
中国科学院
相关研究所:包括中国科学院金属研究所、中国科学院宁波材料技术与工程研究所等,这些研究所在超硬材料的制备、性能研究及应用开发方面取得了显著成果。
研究方向:涵盖超硬材料的合成机制、微观结构与性能关系、新型超硬材料的探索等。
吉林大学超硬材料国家重点实验室
研究特色:作为国内最早从事超硬材料研究的机构之一,该实验室在高压物理、超硬材料合成与表征等方面具有深厚的研究基础。
科研成果:在金刚石、立方氮化硼等超硬材料的制备技术、性能优化及应用拓展方面取得了多项重要成果。
郑州磨料磨具磨削研究所有限公司(三磨所)
行业地位:作为超硬材料行业的领军企业之一,三磨所不仅拥有强大的研发实力,还积极参与行业标准的制定和技术推广。
研究方向:聚焦超硬材料制品的研发、生产与应用,涉及切削刀具、磨具磨料、宝石加工等多个领域。
燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室
研究重点:在超硬材料的亚稳态制备、性能调控及应用研究方面具有独特优势。
科研贡献:通过创新的制备工艺和技术手段,成功开发出多种新型超硬材料及其制品。
二、知名企业品牌
中南钻石有限公司
企业背景:隶属于中国兵器工业集团,是全球最大的人造金刚石生产企业之一。
产品优势:拥有先进的生产技术和设备,产品质量稳定可靠,广泛应用于机械加工、电子、光学等领域。
黄河旋风股份有限公司
企业特色:集科研、生产、销售于一体的超硬材料及制品企业,拥有完整的产业链。
技术创新:在超硬材料制备技术、制品加工工艺等方面不断创新,产品性能达到国际先进水平。
力量钻石股份有限公司
发展势头:近年来在超硬材料领域发展迅速,成为行业内的新兴力量。
产品应用:产品涵盖工业级金刚石、培育钻石等多个领域,市场前景广阔。
Element Six(元素六)
国际地位:全球领先的超硬材料供应商之一,隶属于戴比尔斯集团。
技术实力:在超硬材料的研发、生产及应用方面具有丰富的经验和深厚的技术积累。
产品种类:提供包括金刚石、立方氮化硼在内的多种超硬材料及其制品,广泛应用于工业、科研、医疗等领域。
Sumitomo Electric Industries(住友电工)
多元化业务:作为一家多元化的跨国企业,住友电工在超硬材料领域也具有重要地位。
超硬材料业务:其超硬材料业务涵盖金刚石工具、磨具磨料等多个领域,产品性能优异,市场认可度高。
超硬材料产业领域有哪些招聘岗位或就业机会
一、技术研发类岗位
材料研发工程师
职责:负责超硬材料(如金刚石、立方氮化硼)的合成工艺优化、新型材料开发及性能测试。
要求:材料科学、化学工程、物理等相关专业,熟悉高温高压法(HPHT)或化学气相沉积法(CVD)技术。
示例:开发高导热金刚石薄膜用于电子散热,或探索纳米级超硬材料的制备方法。
工艺工程师
职责:优化超硬材料制品的生产流程,提升良品率与生产效率。
要求:熟悉超硬材料加工设备(如六面顶压机、CVD设备)的操作与维护。
示例:改进金刚石刀具的烧结工艺,降低生产成本。
设备工程师
职责:设计、调试超硬材料生产设备,解决设备故障与技术难题。
要求:机械工程、自动化等相关专业,具备设备改造与自动化控制经验。
示例:开发智能化CVD沉积设备,提高生产精度。
二、生产制造类岗位
生产主管/经理
职责:管理超硬材料生产线,确保生产计划与质量控制目标的达成。
要求:熟悉精益生产管理,具备超硬材料行业生产管理经验。
示例:统筹金刚石磨具的批量生产,优化人员与设备配置。
质量工程师
职责:制定超硬材料制品的质量标准,监督生产过程并处理质量问题。
要求:熟悉ISO质量管理体系,掌握材料检测技术(如SEM、XRD)。
示例:建立金刚石涂层刀具的耐磨性检测流程。
操作技工
职责:操作超硬材料生产设备,完成日常生产任务。
要求:机械、电气相关专业背景,或接受过设备操作培训。
示例:操作六面顶压机进行金刚石合成。
三、销售与市场类岗位
销售工程师
职责:推广超硬材料制品(如刀具、磨具),开拓客户并维护合作关系。
要求:材料科学或机械工程背景,具备技术型销售经验。
示例:向汽车制造企业推广高精度金刚石刀具。
市场专员
职责:分析行业趋势,策划市场推广活动,提升品牌影响力。
要求:熟悉超硬材料应用领域,具备市场调研与文案撰写能力。
示例:撰写超硬材料在半导体加工领域的应用案例。
技术支持工程师
职责:为客户提供超硬材料制品的技术咨询与售后服务。
要求:熟悉超硬材料性能与应用场景,具备问题解决能力。
示例:协助客户优化金刚石砂轮的加工参数。
四、应用开发类岗位
应用工程师
职责:研究超硬材料在新领域(如新能源、航空航天)的应用方案。
要求:具备跨学科知识(如材料+机械/电子),熟悉行业需求。
示例:开发金刚石复合材料用于光伏电池的切割工具。
产品经理
职责:规划超硬材料制品的产品线,推动产品迭代与市场推广。
要求:具备产品全生命周期管理经验,熟悉客户需求与竞争态势。
示例:设计面向3C电子行业的微型金刚石磨头。
五、科研与教育类岗位
高校/科研机构研究员
职责:开展超硬材料基础研究或应用技术开发。
要求:博士学历,发表过高水平论文,具备独立科研能力。
示例:研究超硬材料的微观结构与性能关系。
技术培训师
职责:为企业员工或客户提供超硬材料技术培训。
要求:熟悉超硬材料生产与应用技术,具备良好的表达能力。
示例:培训客户如何正确使用立方氮化硼砂轮。
六、新兴领域岗位
CVD/HPHT工艺研究员
职责:专注于超硬材料合成技术的创新与优化。
要求:熟悉CVD或HPHT设备与工艺,具备实验设计与数据分析能力。
示例:开发低成本的MPCVD金刚石生长技术。
超硬材料3D打印工程师
职责:探索超硬材料的3D打印工艺,实现复杂结构制品的制造。
要求:熟悉3D打印技术与材料科学,具备跨领域创新能力。
示例:打印金刚石-金属复合材料刀具。
就业机会分析
行业需求增长
随着制造业升级(如精密加工、半导体制造)和新兴领域(如新能源、航空航天)的发展,超硬材料需求持续增长,带动相关岗位需求。
技术门槛较高
超硬材料领域对专业背景(如材料科学、化学工程)与技术能力要求较高,具备相关经验或学历的求职者更具竞争力。
地域分布集中
岗位主要集中在超硬材料产业集聚区,如河南(郑州、柘城)、湖南(株洲)、江苏(连云港)等地。
薪资水平较高
研发类岗位(如材料研发工程师)年薪可达20-50万元,技术型销售岗位薪资与业绩挂钩,潜力较大。
求职建议
提升专业技能
掌握超硬材料合成、加工或检测技术,熟悉相关设备操作。
关注行业动态
了解超硬材料在新能源、半导体等新兴领域的应用趋势,拓展知识面。
积累实践经验
通过实习、项目合作等方式积累行业经验,提升求职竞争力。
选择地域与平台
优先选择产业集聚区或知名企业(如中南钻石、黄河旋风),获取更多发展机会。