超硬材料行業(yè)發(fā)展規(guī)劃（三）：指導(dǎo)思想與目標(biāo)（點(diǎn)擊閱讀）

　　4 主要任務(wù)
　　建立健全技術(shù)創(chuàng)新體系，加強(qiáng)創(chuàng)新能力建設(shè)；進(jìn)一步激發(fā)行業(yè)國家工程中心與重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等國家隊(duì)活力，加強(qiáng)共性基礎(chǔ)研究；推進(jìn)學(xué)術(shù)、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品等全方位的國際化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，增強(qiáng)行業(yè)的國際話語權(quán)；積極推進(jìn)智能制造及互聯(lián)網(wǎng)在業(yè)內(nèi)的應(yīng)用，提高行業(yè)的現(xiàn)代化水平；進(jìn)一步鞏固超硬材料單晶、鋸切鉆進(jìn)工具等領(lǐng)域的國際優(yōu)勢地位，推進(jìn)行業(yè)產(chǎn)品的國際品牌建設(shè)；補(bǔ)足精密磨具、超硬材料功能性應(yīng)用等短板，堵住進(jìn)口并開拓國際市場。
　　4.1 加強(qiáng)市場細(xì)分工作
　　以市場為導(dǎo)向，以技術(shù)創(chuàng)新為基礎(chǔ)，對超硬材料及其制品應(yīng)用目標(biāo)市場進(jìn)行深入細(xì)分，特別是國防軍工、搶險(xiǎn)救災(zāi)等國家重大需求領(lǐng)域的細(xì)分，按照應(yīng)用領(lǐng)域的系列需求，發(fā)展系列化的配套超硬材料及其各種各類專尖特工具，注重開發(fā)高技術(shù)、高附加值、尖端小眾市場，推動(dòng)行業(yè)各子領(lǐng)域強(qiáng)者更強(qiáng)，弱者漸強(qiáng)。加快市場細(xì)分相對應(yīng)的國家、行業(yè)、團(tuán)體及地方標(biāo)準(zhǔn)的制定，力爭能為任何一個(gè)細(xì)分市場提供完整的符合標(biāo)準(zhǔn)的切磨拋解決方案。
　　4.2 推進(jìn)智能制造
　　要推進(jìn)智能制造，必須大力開發(fā)具有感知、分析、推理、決策、控制功能的高度自動(dòng)化裝備，把先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化和智能技術(shù)進(jìn)行高度集成與深度融合。
　　對于超硬材料行業(yè)，材料生產(chǎn)的自動(dòng)化水平相對較高，金剛石鋸片、線鋸生產(chǎn)自動(dòng)化水平相對較高，首先鼓勵(lì)和支持這些領(lǐng)域大力推進(jìn)智能設(shè)計(jì)與制造；其他制品領(lǐng)域自動(dòng)化水平相對較低，有些主要工序單機(jī)自動(dòng)化還沒有實(shí)現(xiàn)，連機(jī)成線實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化應(yīng)成為“十三五”期間的主要目標(biāo)，力爭2025年前即“十四五”末能夠部分實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與制造智能化。大力推進(jìn)行業(yè)專用設(shè)備與檢測儀器的自動(dòng)化與智能化水平，這是各種各類產(chǎn)品制造智能化的前提與基礎(chǔ)；大力推進(jìn)各類超硬材料制品的混料、成型、燒結(jié)、后加工等各工序的高度自動(dòng)化；大力推進(jìn)數(shù)字化車間、數(shù)字化工廠、數(shù)字化企業(yè)的建設(shè)。
　　4.3 加快推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)+的應(yīng)用
　　互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展異常迅猛，大大改變了人們的生活。但互聯(lián)網(wǎng)+的概念提出不久，互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)才剛剛起步，真可謂方興未艾！我們首先要解放思想，研究開發(fā)互聯(lián)網(wǎng)與產(chǎn)業(yè)的深度融合、與用戶及用戶行業(yè)的深度融合。在國家“互聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃”推動(dòng)下，以協(xié)會網(wǎng)站為主要平臺，設(shè)置足夠能力服務(wù)器（包括云存儲），建立建全本行業(yè)與相關(guān)行業(yè)及企業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺掛靠系統(tǒng)，積累并形成行業(yè)大數(shù)據(jù)，逐步建立建全行業(yè)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、貿(mào)易等數(shù)據(jù)全庫；大力使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，逐步建立起教育培訓(xùn)、研究設(shè)計(jì)、產(chǎn)供銷、售前售后服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)與互聯(lián)網(wǎng)的深度融合，努力打造超硬材料+互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)=無堅(jiān)不摧、攻無不克的光輝典范。
　　4.4 加強(qiáng)行業(yè)基礎(chǔ)與應(yīng)用科研平臺建設(shè)
　　國家及地方政府越來越多地支持產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的大型科研攻關(guān)及基礎(chǔ)研究項(xiàng)目，對單部門小型研發(fā)項(xiàng)目支持力度越來越小，為了適應(yīng)新時(shí)期的新形勢。“十三五”期間可考慮嘗試由行業(yè)協(xié)會組織擬定未來基礎(chǔ)研究項(xiàng)目，招標(biāo)研究團(tuán)隊(duì)，發(fā)揮現(xiàn)有國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家工程中心及高校、地方及企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的作用，向政府爭取行業(yè)大項(xiàng)目資金支持，向企業(yè)爭取研發(fā)條件支持。制定相關(guān)管理辦法及條例，建立科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)與協(xié)會的項(xiàng)目合作關(guān)系、成果分成等政策。成果接產(chǎn)單位對協(xié)會支持的有應(yīng)用價(jià)值的成果進(jìn)行有償使用。
　　4.5 開發(fā)研究方向
　?。?） 超粗（寶石級，粒徑﹥5mm）及超細(xì)（≦5nm）粒度金剛石單晶，粗粒度（粒徑﹥0.5mm）CBN單晶，金剛石與CBN多晶，大塊體（粒徑≧10mm）納米超硬材料聚晶（NPD，NPCBN），高端微米及亞微米超硬材料聚晶，高端CVD、PCVD超硬材料膜，新型復(fù)合超硬材料；
　　（2） 支撐國家重大工程和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)需求的高端超硬材料切磨拋工具，替代傳統(tǒng)工具、推動(dòng)應(yīng)用領(lǐng)域智能化改造與節(jié)能減排環(huán)保生產(chǎn)的新型超硬材料工具，替代進(jìn)口的高精高效高速新型超硬材料工具；搶險(xiǎn)救災(zāi)等特殊細(xì)分專業(yè)應(yīng)用復(fù)雜形狀、特殊性能超硬材料工具；
　?。?） 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)升級改造、節(jié)能減排、提高效率、提高制造精度等新技術(shù)，3D打印及精密增減材制造新技術(shù)；
　　（4） 各種超硬材料工具的在線監(jiān)測診斷、可靠性評價(jià)技術(shù),
　?。?） 生產(chǎn)裝備及生產(chǎn)過程自動(dòng)化智能化升級改造技術(shù)，基于互聯(lián)網(wǎng)的裝備遠(yuǎn)程診斷、監(jiān)測控制、預(yù)警等新技術(shù)；
　?。?） 利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，建設(shè)行業(yè)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、貿(mào)易等數(shù)據(jù)庫及公共服務(wù)平臺。

　　5 重點(diǎn)發(fā)展的應(yīng)用領(lǐng)域
　　隨著高硬韌耐熱合金，碳纖維等復(fù)合難加工材料的不斷出現(xiàn)，節(jié)能減排、環(huán)保生產(chǎn)要求的不斷升級，新工藝技術(shù)不斷創(chuàng)新應(yīng)用，高速、超高速、高效、精密、超精密、高可靠性、長壽命以及綠色化生產(chǎn)成為加工制造領(lǐng)域的新要求，對加工工具的性能要求也日益提高，具有極端性能的超硬材料及其各種各類加工工具迎合了這種需求，為高技術(shù)加工制造領(lǐng)域提供著不可多得的加工手段。超硬材料類產(chǎn)品已經(jīng)越來越多地應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，包括航空航天、國防軍工、電子信息、清潔能源、汽車、家電、生物工程、建筑建材等涉及國家安全及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域。本行業(yè)將要在這些重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域突破一批關(guān)鍵技術(shù)。
　　5.1 航空航天領(lǐng)域
　　在航空航天領(lǐng)域鈦合金、高溫合金、碳纖維復(fù)合等新型難加工材料應(yīng)用越來越多，它們的高效加工難題突出。超硬材料行業(yè)要支撐航空航天領(lǐng)域的發(fā)展，必須突破技術(shù)難關(guān)，為該領(lǐng)域開發(fā)并提供高精高效切磨拋工具及隱身防腐材料。國內(nèi)目前主要采用的是傳統(tǒng)磨具和刀具進(jìn)行加工，存在加工效率低，工具損耗快，加工工件精度低等問題，國外已采用超硬材料工具替代傳統(tǒng)工具對上述材料進(jìn)行高效精密加工。“十三五”期末國內(nèi)超硬材料磨具和刀具（含刀具用復(fù)合超硬材料）要在該領(lǐng)域大面積應(yīng)用，市場占有率力爭達(dá)到50%以上。
　　5.2 國防軍工領(lǐng)域
　　國防軍工領(lǐng)域具有超大、超微、超精、高可靠性、長壽命等特殊要求，所用材料也具有特殊性，超硬材料行業(yè)有責(zé)任和義務(wù)持續(xù)為這些領(lǐng)域開發(fā)特殊切磨拋工具及隱身防腐材料，如航母發(fā)動(dòng)機(jī)、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、飛機(jī)剎車片、導(dǎo)彈整流罩等專用加工工具，軍機(jī)與導(dǎo)彈等隱身防腐材料，以滿足國防建設(shè)的需要。
　　5.3 電子信息領(lǐng)域
　　半導(dǎo)體芯片的制造采用金剛石磨具實(shí)現(xiàn)芯片背面硅材料的納米級精度和表面粗糙度的高效超精密加工，采用金剛石超薄砂輪進(jìn)行切割封裝；為進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，越來越多地將單片金剛石超薄砂輪加工改為多片甚至上百片砂輪成組加工。“十三五”期間要持續(xù)提高該類工具水平，更廣泛地替代進(jìn)口產(chǎn)品，期末要能為該領(lǐng)域提供成套微細(xì)精密切磨拋工具，直至提供切磨拋解決方案。
　　5.4 清潔能源領(lǐng)域
　　水電、風(fēng)電、核電、光伏發(fā)電、LED照明等均屬清潔能源領(lǐng)域，任何一種清潔能源均用到超硬材料工具，其中光伏發(fā)電和LED照明行業(yè)所用切磨拋金剛石工具最為微細(xì)精密。目前這些領(lǐng)域所用發(fā)達(dá)國家進(jìn)口工具占主要部分，國內(nèi)工具處于次要地位。“十三五”期間要實(shí)現(xiàn)成套工具技術(shù)國產(chǎn)化，期末國內(nèi)工具要處于主導(dǎo)地位，國內(nèi)市場占有率達(dá)到70%以上。
　　5.5 汽車制造領(lǐng)域
　　超高速磨切削技術(shù)在汽車關(guān)鍵零部件的制造中得到推廣應(yīng)用。為避免超高速條件下基體對機(jī)床主軸帶來負(fù)荷過大以及基體本身徑向膨脹過大對加工效果的影響，要求超高速CBN砂輪實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化；汽車發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零部件之一的凸輪軸，出現(xiàn)由單一材料的整體式向裝配式（主軸與凸輪分別為不同材料）方向發(fā)展的趨勢，要求CBN砂輪實(shí)現(xiàn)工件一次裝夾完成不同材料的數(shù)毫米大余量的高速、超高速、高效加工；汽車連桿的雙端面磨削，采用陶瓷CBN砂輪替代普通磨具加工，不但磨削效率大幅提高，而且實(shí)現(xiàn)免修整加工；汽車發(fā)動(dòng)機(jī)殼體鑄件毛坯，采用超硬磨具替代普通磨具實(shí)現(xiàn)低粉塵高效去毛刺加工。“十三五”期末國內(nèi)超硬材料磨具和刀具（含刀具用復(fù)合超硬材料）要在該領(lǐng)域大面積應(yīng)用。
　　5.6 家用電器制造領(lǐng)域
　　家電領(lǐng)域也是超硬材料工具的傳統(tǒng)服務(wù)領(lǐng)域，隨著人們生活水平的提高，對家電質(zhì)量提出了更高要求，節(jié)能、環(huán)保、低噪音、長壽命是家電業(yè)追求的更高目標(biāo)，新工藝也不斷出現(xiàn)，如空調(diào)、冰箱壓縮機(jī)主要零部件缸套、滑片用固結(jié)磨具雙端面磨削技術(shù)替代了傳統(tǒng)加工工藝，對磨具的平面度、平行度、耐用度提出了比普通磨具高幾個(gè)數(shù)量級的要求。“十三五期間”要持續(xù)加強(qiáng)跟蹤該行業(yè)的日益提高的高新要求，突破該領(lǐng)域高端產(chǎn)品制造技術(shù)并能夠?yàn)槠涮峁┬滦统商啄ハ鞣?wù)。
　　5.7 生物工程等功能性應(yīng)用領(lǐng)域
　　利用納米金剛石的生物相容性、低毒性、熒光效應(yīng)等特性,在藥物載體材料、生物成像工具、蛋白質(zhì)組學(xué)質(zhì)譜測定法、熒光探針材料以及量子探針等生物醫(yī)藥領(lǐng)域突顯出其愈來愈重要的作用；金剛石膜生物傳感器是用生物活性材料(酶、蛋白質(zhì)、DNA、抗體、抗原、生物膜等)與物理、化學(xué)傳感器的有機(jī)結(jié)合，主要應(yīng)用于生物科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、生物工程和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。
　　納米金剛石微粒尺寸遠(yuǎn)小于紅外和雷達(dá)波波長，它對這種波長的透過率比常規(guī)材料要強(qiáng)得多，這就大大減少波的反射率；此外它的比表面積比常規(guī)粗粉大了3~4個(gè)數(shù)量級，對紅外光和電磁波的吸收率也比常規(guī)材料大得多，使得紅外探測器和雷達(dá)接收到的反射信號變得很弱，因此很難發(fā)現(xiàn)被探測目標(biāo)，起到了隱身作用。美國等國家多年前已將超微細(xì)金剛石制成吸波材料應(yīng)用在隱身飛機(jī)上，我國也在超硬材料行業(yè)的支撐下，強(qiáng)力推進(jìn)著該技術(shù)。
　　在環(huán)保方面，利用摻硼金剛石電極的寬電化學(xué)勢窗、低背景電流、極好的化學(xué)穩(wěn)定性及強(qiáng)抗表面沾污能力，在廢水處理中應(yīng)用比常規(guī)電極具有無可比擬的優(yōu)異特性。
　　在光學(xué)方面，利用金剛石膜的寬光譜透過率高、硬度高、摩擦系數(shù)小、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，作為多種光學(xué)材料如硅、鍺、玻璃、硫化鋅、氟化鎂、碲鎘汞、氯化鉀等的增透/保護(hù)膜，起到抗磨損、抗腐蝕、抗潮解和抗氧化的作用，已被應(yīng)用于太陽能硅電池、高功率CO2激光器窗口、潛望鏡紅外(IR)窗口、飛機(jī)前視紅外窗口、導(dǎo)彈頭罩窗口和宇航探測器等。
　　此外，金剛石在聲學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等諸多方面均有無可比擬的優(yōu)越性，而且得到了前期應(yīng)用。“十三五”期間要加強(qiáng)這些功能性應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)，努力降低成本，擴(kuò)大應(yīng)用面，為高科技大發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。
　　5.8 先進(jìn)工具制造領(lǐng)域
　　高端工具制造領(lǐng)域是金剛石工具的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，但新型高端先進(jìn)工具不斷出現(xiàn)，對超硬材料砂輪的要求不斷提高，如旋轉(zhuǎn)式整體硬質(zhì)合金刀具加工，目前國外采用金剛石砂輪大切深、快進(jìn)給一次性完成主槽的高效成型磨削，并不斷追求提高加工效率；此外，隨著工具精度的不斷提高，對砂輪的自銳性、耐磨性也提出了更高的要求。“十三五”期間要持續(xù)加強(qiáng)跟蹤工具行業(yè)日益提高的高新要求，突破該領(lǐng)域高端產(chǎn)品制造技術(shù)并能夠提供新型刀具、復(fù)雜組合刀具的成套磨削服務(wù)。
　　5.9 油氣田及礦物勘探采掘領(lǐng)域
　　突破井深在4000米以上、定向與水平井的復(fù)雜硬質(zhì)地層、海洋油氣田勘探采掘用PDC合成與鉆頭制造技術(shù)。
　　5.10 建筑建材領(lǐng)域
　　建筑領(lǐng)域用鋸切鉆進(jìn)工具鞏固其世界先進(jìn)水平地位，開發(fā)更高效、更長壽命、加工噪音更低的高新技術(shù)產(chǎn)品，進(jìn)一步擴(kuò)大發(fā)達(dá)國家專業(yè)級市場占有率。
　　石材礦山開采金剛石工具化，開發(fā)出更節(jié)能環(huán)保的、適合不同礦山開采的更細(xì)繩鋸、鏈鋸等產(chǎn)品和工藝技術(shù)，提高荒料成材率，降低廢物排放量。
　　石材、陶瓷墻地磚加工金剛石工具化、特別是精磨拋光工具，最大限度地減少或杜絕具有典型高耗能重污染資源性碳化硅磨塊的使用，達(dá)到墻地磚生產(chǎn)節(jié)能減排的目的。

　　6 產(chǎn)業(yè)政策建議
　　如前所述，超硬材料及其各類制品是支撐國家重大需求及高新技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展不可或缺的材料與工具，是綠色環(huán)保、高速高效高精類產(chǎn)品，是替代高耗能、重污染、資源性的傳統(tǒng)切磨拋工具的絕佳選擇，該領(lǐng)域是我國在世界制造業(yè)中為數(shù)不多的具有強(qiáng)大競爭力的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，理應(yīng)得到大力支持。
　　期望國家對本行業(yè)的支持包括但不限于以下方面：
　　6.1 建議國家將超硬材料及制品明確列入國家“十三五”規(guī)劃
　　國務(wù)院發(fā)布的《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，在第三部分：重點(diǎn)發(fā)展方向和主要任務(wù)中明確提出“……積極發(fā)展高純石墨、人工晶體、超硬材料及制品。”工信部發(fā)布的《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃》也明確提出：“鞏固人造金剛石和立方氮化硼超硬材料、激光晶體和非線性晶體等人工晶體技術(shù)優(yōu)勢，大力發(fā)展功能性超硬材料和大尺寸高功率光電晶體材料及制品。”建議國家仍將超硬材料及制品明確列入國家“十三五”規(guī)劃并加大對該產(chǎn)業(yè)的政策性支持力度。
　　6.2 對國產(chǎn)創(chuàng)新應(yīng)用及替代進(jìn)口高檔超硬材料制品實(shí)施稅收優(yōu)惠政策
　　建議政府對用于軍工、航空航天、電子信息等領(lǐng)域的擁有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的替代進(jìn)口高新技術(shù)超硬材料制品實(shí)施稅收優(yōu)惠政策，將其增值稅率由17%下調(diào)為13%（對農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)已有先例），以支持企業(yè)對關(guān)系到國家安全類產(chǎn)品的科研開發(fā)投入及創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化，支持超硬材料產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。
　　6.3 鼓勵(lì)采用國產(chǎn)高端超硬材料產(chǎn)品
　　建議國家鼓勵(lì)國防軍工及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)采購國產(chǎn)高端超硬材料產(chǎn)品，對軍工、航空航天、電子信息、汽車及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等主要用戶采用國產(chǎn)高檔超硬材料產(chǎn)品的，實(shí)施創(chuàng)新應(yīng)用補(bǔ)貼政策，補(bǔ)貼額度不低于其采購額的30%。
　　6.4 提高超硬材料產(chǎn)品的出口退稅水平
　　2012年國務(wù)院發(fā)布的“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃已明確列入超硬材料產(chǎn)業(yè)，“十三五”規(guī)劃建議中仍在重點(diǎn)支持發(fā)展之列，但出口退稅率卻一直很低，只有5%。
　　建議政府將超硬材料類產(chǎn)品出口退稅率按戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品提高到13%，進(jìn)一步提高超硬材料產(chǎn)品的國際市場占有率，推動(dòng)出口產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整升級。
　　6.5 加大對超硬材料行業(yè)創(chuàng)新體系建設(shè)的支持
　　建議國家積極推進(jìn)超硬材料類國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與工程技術(shù)中心等國家隊(duì)大力開展基礎(chǔ)研究，支持行業(yè)自主創(chuàng)新及協(xié)同創(chuàng)新的體系建設(shè)，增強(qiáng)行業(yè)發(fā)展后勁；支持相關(guān)地方、高校、企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；對已有及在建超硬材料類公共服務(wù)平臺加大支持力度；優(yōu)先并加大力度支持技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟、公共信息等平臺建設(shè)；優(yōu)先并加大力度支持產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目；優(yōu)先并加大力度支持成套切磨拋解決方案項(xiàng)目及建設(shè)公共切磨拋數(shù)據(jù)庫。（完）