葉臘石行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

楊清虎

【摘 要】葉蠟石作為當今超硬材料最主要的輔助材料對高壓合成的影響至關重要。葉臘石塊不僅在傳壓、密封性能等方面的要求不斷提高，而且對葉臘石塊的尺寸精度、塊的密度及內(nèi)外質(zhì)量的穩(wěn)定性、同批次葉臘石塊的重量的一致性方面的要求也不斷提高。葉臘石企業(yè)是金剛石行業(yè)中重要的原料供應商，葉臘石企業(yè)特別少，所以，生產(chǎn)高精尖的葉臘石（葉臘石管、氧化鎂環(huán)、石墨管等）產(chǎn)品將會助推金剛石行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。本文針對葉臘石企業(yè)（行業(yè)）的發(fā)展、現(xiàn)狀、政策、發(fā)展中問題做了分析和展望。

【關鍵詞】葉臘石;企業(yè);原料

葉臘石是黏土礦物的一種，結晶結構為2：1型的層狀含水鋁硅酸鹽礦物。屬層狀硅酸鹽礦物，化學式Al2 [Si4O10]（OH）2。單斜晶系，迄今未發(fā)現(xiàn)獨立的完整晶體，多呈隱晶質(zhì)塊狀或微晶鱗片集合體，偶見纖維狀放射狀集合體;白色，或因含雜質(zhì)的不同而呈黃、淺黃、淡綠、灰綠、褐綠、淡藍、淺褐等色。具有化學穩(wěn)定性、低熱脹性、低熱傳導性、低導電性、高絕緣性、高熔點、良好的抗腐蝕性等。葉蠟石是功能陶瓷（超硬陶瓷、超高壓電瓷）、綠色新型耐火材料、高性能玻璃纖維、超硬材料（人造金剛石）等的重要生產(chǎn)原料之一，是重要的新能源（風電，風機葉片）材料和新型功能材料。

1 葉臘石發(fā)展及現(xiàn)狀

1.1葉臘石概述

1963年第一塊由雙面超高壓裝置制造，以高純石墨粉為原料、鎳鉻合金為觸媒的人造金剛石研制成功，標志著人造金剛石行業(yè)探索發(fā)展的開端。1984年，中國金剛石產(chǎn)量突破1000萬克拉，葉臘石行業(yè)達到穩(wěn)定發(fā)展階段。從2011年至今，是葉臘石行業(yè)快速發(fā)展期，下游金剛石企業(yè)規(guī)模不斷擴大，葉臘石產(chǎn)品不斷出新。

經(jīng)過近60年的發(fā)展，我國超硬材料產(chǎn)業(yè)從無到有，從小到大，現(xiàn)在已成為超硬材料大國，其中河南占據(jù)全國超硬材料80%的市場份額。特別是近10年內(nèi)出現(xiàn)了葉臘石塊與氧化鎂環(huán)，市場需求量逐步加大，我們的產(chǎn)品與國外相比，產(chǎn)品附加值還較低，質(zhì)量穩(wěn)定性不足，這也導致我們的產(chǎn)品與國外產(chǎn)品相比價格相對較低，產(chǎn)業(yè)中還存在著這樣或那樣的問題，行業(yè)還處于由大變強的過程中。在與一些行業(yè)人士交談過程中了解到：我國的超硬材料行業(yè)與國外相比并不是一個環(huán)節(jié)的差距，而是從原材料到下游的制品都和國外存在著距離，特別是生產(chǎn)工藝檢測標準不統(tǒng)一，智能化程度不高。產(chǎn)業(yè)鏈中，上游參與主體主要設計合金、預合金粉及葉臘石供應企業(yè);中游主要涉及人造金剛石單晶的合成、PDC聚晶復合片（包括微粉）及聚晶的生產(chǎn)，下游是各種各樣的金剛石刀具、鉆頭、模具、鋸片等金剛石工具生產(chǎn)企業(yè)。

1.2 相關政策

葉臘石產(chǎn)業(yè)是支持國民經(jīng)濟發(fā)展的重要配套產(chǎn)業(yè)。葉臘石是材料加工的重要工具，廣泛用于建筑、冶金、陶瓷等行業(yè)。國家通過出臺相應的指導建設方案，對新材料行業(yè)、超硬材料行業(yè)進行規(guī)范和指導，支持石墨行業(yè)的健康發(fā)展。

2 發(fā)展問題

葉臘石是金剛石產(chǎn)品加工的重要材料，廣泛用于建筑、建材、石油、地質(zhì)、冶金、機械、電子、陶瓷、木材、汽車等行業(yè)，是支持國民經(jīng)濟發(fā)展的重要配套產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)從三大問題來分析葉臘石行業(yè)技術。

2.1生產(chǎn)企業(yè)自主創(chuàng)新能力不強

葉臘石行業(yè)技術分析，注重自主創(chuàng)新的標桿企業(yè)均能開發(fā)一些國際化的高端產(chǎn)品，但產(chǎn)量不大，難以滿足國內(nèi)外市場需求。這些企業(yè)數(shù)量有限，可以代表國內(nèi)的最高水平，但難以代表行業(yè)總體水平。多數(shù)企業(yè)存在質(zhì)量和效益的問題，生產(chǎn)經(jīng)營成本上升和創(chuàng)新能力不足。部分企業(yè)“去產(chǎn)能”任務更加繁重，落后的生產(chǎn)能力并沒有大規(guī)模淘汰，金剛石工具生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展更加促進了葉臘石行業(yè)的發(fā)展。目前很多新興產(chǎn)業(yè)所用高檔產(chǎn)品需要大力開發(fā)，進一步拓寬超硬材料各類制品的應用，這對企業(yè)的研發(fā)能力和創(chuàng)新能力是個大考驗。

2.2生產(chǎn)技術需進一步提高，走專業(yè)化道路

多數(shù)葉臘石企業(yè)因為資金等問題不能及時完成技術更新，未能添置新型設備儀器，智能化程度不高。若想開發(fā)出一流產(chǎn)品，沒有先進的技術和設備是很難完成的。對原材料的檢測、生產(chǎn)工藝過程的嚴格控制等方面仍需不斷改進。眾所周知，通用產(chǎn)品利潤低，專用產(chǎn)品利潤高，要想做好專用產(chǎn)品，實現(xiàn)個性化及定制化服務，必須熟知用戶生產(chǎn)工藝，要能成為應用的指導專家，這一點不是一般性企業(yè)或單個團隊可以快速實現(xiàn)的。盡管近年來我國產(chǎn)品專用化程度有所提高，但任務依舊很重，這也是行業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級的必由之路。

2.3完善產(chǎn)品質(zhì)量標準，特別要提高檢驗檢測能力

金剛石行業(yè)自1973年開始進行標準研究并提出草案，1979年第一個行業(yè)標準《人造金剛石》誕生，開啟了行業(yè)產(chǎn)品標準制修訂的序幕。金剛石行業(yè)技術分析，經(jīng)過三十多年的發(fā)展，目前我國涉及超硬材料及其制品的現(xiàn)行國家與行業(yè)標準已達41項，為規(guī)范行業(yè)產(chǎn)品和推動行業(yè)發(fā)展起了巨大作用。但隨著我國工業(yè)化的發(fā)展，超硬材料行業(yè)不斷進步，超硬材料產(chǎn)品應用領域不斷拓展，超硬材料產(chǎn)品規(guī)格越來越多，很多產(chǎn)品無標準可循，加之我國生產(chǎn)企業(yè)眾多，直接導致了市售產(chǎn)品的規(guī)格混亂，不同廠家產(chǎn)品的通用性差。另外隨著金剛石產(chǎn)品的品種越來越多，對我們的檢驗檢測能力提出更高的要求。湖北省已經(jīng)建立國家金剛石工具質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，逐步填補國內(nèi)權威金剛石檢測的空白。

3 發(fā)展趨勢

我國是全球第一大葉蠟石生產(chǎn)國，葉蠟石產(chǎn)量呈快速增長趨勢。預計未來葉蠟石需求量呈增長趨勢，據(jù)相關統(tǒng)計，2021-2030年需求增速約為5.0%-7.0%。主要表現(xiàn)以下幾個方面：

3.1葉蠟石在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的應用

高端裝備制造：以葉蠟石為主要填料生產(chǎn)的玻璃鋼制品多用于軍工、空間、防彈盔甲等領域。葉蠟石涂料能提高制件表面的光滑度、白度和吸收性能，在航空、航天工業(yè)上有廣泛的應用前景;

新能源：是重要的新能源（風電、風機葉片）材料和新型功能材料;

新一代信息技術：用于制作光導玻璃纖維，是現(xiàn)代通訊技術中的主要材料;

新材料：生產(chǎn)玻璃纖維的無堿玻璃球和中堿玻璃球等;葉蠟石作為傳壓密閉介質(zhì)在人造金剛石等高壓合成行業(yè)得到廣泛應用;生產(chǎn)洗滌劑和分子篩等原料;

生物：用作各種農(nóng)藥和殺蟲劑載體。

3.2硬質(zhì)合金材料及涂層利用增多。

細顆粒、超細顆粒硬質(zhì)合金材料是發(fā)展方向;納米涂層、梯度結構涂層及全新結構、材料的涂層將大幅度提高刀具利用性能。

3.3 自主創(chuàng)新能力將上升。

高端石墨產(chǎn)品產(chǎn)量較低導致進口高端產(chǎn)品價格昂貴，倒逼中國葉臘石企業(yè)提高自主創(chuàng)新能力，現(xiàn)在龍頭企業(yè)數(shù)量少，產(chǎn)量小，難以滿足高端市場的需求。

3.4 產(chǎn)品種類增多推動質(zhì)量檢測標準提高。

有關葉臘石行業(yè)的相關標準還沒有。在1979年第一個行業(yè)標準《人造金剛石》誕生，經(jīng)過四十年的發(fā)展，金剛石行業(yè)不斷進步，應用領域不斷擴展，金剛石產(chǎn)品規(guī)格增多，現(xiàn)有標準難以指導現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格及產(chǎn)品質(zhì)量;另外，金剛石行業(yè)數(shù)量眾多，導致市場規(guī)格混亂，產(chǎn)品通用性差。因此，提高產(chǎn)品檢測能力，完善產(chǎn)品質(zhì)量檢測標準已成為行業(yè)發(fā)展的關鍵趨勢，高標準需要高智能化的設備與生產(chǎn)線做支撐。

參考文獻：

[1]《礦產(chǎn)資源綜合利用》編委會.礦產(chǎn)資源綜合利用手冊[M].北 京：科學出版社，2000.

[2]樓家毅，吳琳梅，童東紳，等.葉蠟石的改性加工與利用[J].中國 非金屬礦工業(yè)導刊，2012（2）：63-66.

[3]全國礦產(chǎn)儲量委員會.礦產(chǎn)工業(yè)要求參考手冊（修訂版）[M].北 京：地質(zhì)出版社，19 87.

[4]汪靈.中國葉蠟石礦及其應用簡介[J].地質(zhì)與勘探，1996，32（6）：24-27.

[5]2016年全國礦產(chǎn)資源儲量通報[R].國土資源部，2017.

[6]呂惠進，盧建平.浙江省葉蠟石資源及其開發(fā)利用[J].礦業(yè)研究 與開發(fā)，2005，25（5）：1-3，32.

[7]陳永瑞，阮玉忠，曾景旭，等.TiO2對用鋁廠污泥和葉蠟石制備莫 來石材料的影響[J].硅酸鹽通報，2010，29（3）：666-669.

[8]我國人造金剛石產(chǎn)量占世界90%但高端產(chǎn)業(yè)應用仍有短板EB/OL].（2018-05-09）[2019-06-30]http：//blog.sina.com.

[9]徐良，劉一波，徐強.晶硅和藍寶石加工用金剛石工具[J].超硬材 料工程，2018，30（6）：47-51. [10]陳麗昆，李勇，張忠飛，等.高嶺土在高強和電子級玻璃纖維中 的應用研究[J].非金屬礦，2003，26（6）：31-32.

（作者單位：聊城職業(yè)技術學院）