工具是人類能力的延伸，是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的杠桿。在人類發(fā)展史上工具起著不可替代的作用，并且隨著高效率、高精度的工作要求，對(duì)工具的生產(chǎn)技術(shù)要求越來越高。1955年人造金剛石首次在美國合成成功，為金剛石工具的制造及推廣奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)也為許多艱難的硬脆非金屬材料加工業(yè)帶來了曙光，成為人類史上的一次劃時(shí)代的工具革命，其加工效率明顯地高于以往，金剛石工具以其無與倫比的性能優(yōu)勢，成為當(dāng)今公認(rèn)的、惟一有效的硬脆非金屬材料加工工具。

就產(chǎn)品定位而言，金剛石工具市場大體上分為專業(yè)市場、通用市場和DIY市場。專業(yè)市場對(duì)金剛石工具的要求主要體現(xiàn)在對(duì)性能指標(biāo)要求較高，即針對(duì)特定切割設(shè)備、特定切割材料，要求金剛石工具必須滿足一定切割效率、切割壽命和加工精度等技術(shù)指標(biāo)。專業(yè)金剛石工具就其產(chǎn)量來說僅為金剛石工具產(chǎn)品總量的10%左右，但其市場銷售額卻占金剛石工具市場總額的50%以上。

20世紀(jì)60年代，金剛石工具制造業(yè)率先在歐美發(fā)達(dá)國家實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并迅速發(fā)展。70年代，日本以其相對(duì)較低的制造成本贏得競爭優(yōu)勢，迅速成為金剛石工具制造業(yè)的主導(dǎo)者之一。80年代，韓國替代日本成為金剛石工具產(chǎn)業(yè)的后起之秀。90年代，伴隨著中國制造產(chǎn)業(yè)在全球的崛起，中國金剛石工具制造業(yè)也開始起步，并逐漸顯示出強(qiáng)大競爭力，如今，中國已有金剛石工具廠家上千家，年產(chǎn)值超過百億元，成為繼韓國之后目前國際金剛石工具市場的主要供應(yīng)國之一。

近幾年，隨著中國在金剛石工具制造業(yè)上的技術(shù)積累與進(jìn)步，中國金剛石工具企業(yè)已完全具備制造中高檔金剛石工具的能力，并具有顯著的產(chǎn)品性價(jià)比優(yōu)勢，西方國家以往在中高端專業(yè)市場的技術(shù)壟斷已經(jīng)被打破。中國金剛石工具企業(yè)進(jìn)軍中高端市場的趨勢已經(jīng)顯現(xiàn)。

按照用途，金剛石工具可分為鋸切工具、鉆探工具、磨具及其他工具四大類。其中鋸切類工具年產(chǎn)值約占超硬磨料制品總產(chǎn)值的60％?70％。金剛石鋸片在金剛石工具中的占有比例最高，根據(jù)中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)超硬材料分會(huì)預(yù)計(jì)，金剛石鋸片國外市場容量已達(dá)到人民幣250億元，近幾年的海關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國每年出口金剛石鋸片應(yīng)該在3億美元左右，約合人民幣20億元。因此國外市場的結(jié)構(gòu)性空間還很大，出口前景十分廣闊。

國內(nèi)金剛石鋸片市場容量超過2億片/年，按照金剛石鋸片25元/片的單價(jià)計(jì)算，國內(nèi)金剛石鋸片市場容量達(dá)50億元，全球金剛石鋸片市場規(guī)模已超過300億元。目前，全球金剛石工具應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，專業(yè)用高端產(chǎn)品的需求呈上升趨勢，加上世界金剛石工具行業(yè)向我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的進(jìn)程加快，我國金剛石工具行業(yè)的市場規(guī)模將不斷擴(kuò)大，未來面臨較大的發(fā)展機(jī)遇，預(yù)計(jì)未來三年國內(nèi)市場的需求增幅在15?20%之間。

金剛石鋸片基體是構(gòu)成金剛石鋸片的核心支撐部件，其占到了金剛石鋸片原材料成本的30％。一般情況下，金剛石鋸片原材料成本約占到其銷售成本的85％，超硬材料行業(yè)的總體毛利率為20.8％，據(jù)此可以測算出金剛石鋸片基體的市場容量大約占到金剛石鋸片的20％，因此，全球金剛石鋸片基體的市場容量已經(jīng)達(dá)到60億元人民幣以上。

下文就金剛石鋸片作一個(gè)簡要的分析。

一、金剛石鋸片的應(yīng)用領(lǐng)域

金剛石鋸片是一種切割工具，廣泛應(yīng)用于石材加工、鋼筋混凝土等建筑領(lǐng)域以及其他領(lǐng)域，在細(xì)分市場所占比例見圖1。

圖1 金剛石工具市場細(xì)分

上世紀(jì)90年代初期，金剛石工具進(jìn)入了大規(guī)模開發(fā)應(yīng)用時(shí)期。作為金剛石工具系列之一的金剛石鋸片，因其在切割石材、陶瓷、混凝土等建筑材料時(shí)，具有高效、快捷的切割性能，迅速取代了傳統(tǒng)加工工具。金剛石鋸片給整個(gè)石材加工行業(yè)及建筑業(yè)帶來了一次革命，與傳統(tǒng)的工具相比，它切速快、鋸割靈活，經(jīng)濟(jì)、易操作、壽命長，切割后的石材質(zhì)量相當(dāng)光滑和平直，可減少隨后的磨削加工成本，切削效率大為提高。隨著世界經(jīng)濟(jì)和科技的快速增長，石材加工及建筑行業(yè)已經(jīng)成為金剛石鋸片的穩(wěn)固應(yīng)用領(lǐng)域。金剛石鋸片的應(yīng)用量與日俱增。國內(nèi)外金剛石鋸片供不應(yīng)求，具有廣泛的銷售市場。

二、金剛石工具未來技術(shù)走勢分析

在金剛石工具行業(yè)中，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、房地產(chǎn)開發(fā)、建筑裝飾、石材加工、陶瓷加工等與建筑相關(guān)行業(yè)的景氣度與宏觀經(jīng)濟(jì)周期密切相關(guān)。其對(duì)金剛石工具產(chǎn)品的需求變化直接導(dǎo)致了金剛石工具行業(yè)存在著一定周期性。但隨著近年來金剛石工具產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，金剛石工具周期性有趨于弱化的跡象，特別是激光焊接金剛石工具等高端產(chǎn)品明顯處于成長期，有的產(chǎn)品如復(fù)合消音鋸片、PCD等甚至處于投入期。

1、金剛石工具焊接技術(shù)革新

目前我國金剛石鋸片生產(chǎn)廠家普遍采用高頻焊接和燒結(jié)的方式，這種方式焊接強(qiáng)度低，鋸片在工作磨擦過程中不斷升溫，焊接部位較易出現(xiàn)松動(dòng)，甚至掉齒而造成安全事故；此外，這種方式加工的產(chǎn)品壽命低、工作效率低、尺寸精度差，在使用過程中偏擺過大，易變形，噪音大，即消耗大量的電力資源，又浪費(fèi)大量的礦產(chǎn)資源等。

隨著激光技術(shù)的應(yīng)用和推廣，激光焊接替代高頻焊接和燒結(jié)成為可能。通過激光能量，將鋸片基體和金剛石刀頭熔化，使兩者形成冶金結(jié)合，從而提高了金剛石鋸片的焊接強(qiáng)度，解決了鋸片工作過程中因溫度升高而造成松動(dòng)和掉齒的缺憾，使用過程中噪音明顯降低。由于激光焊接金剛石鋸片基體相對(duì)于高頻焊接金剛石鋸片基體，對(duì)基體產(chǎn)品的應(yīng)力分布、硬度的取值和均勻性、機(jī)械性能、幾何尺寸及公差等方面都提出了更高的性能要求和質(zhì)量要求，因而國內(nèi)能夠生產(chǎn)高性能的激光焊接金剛石鋸片基體的廠家很少，大多數(shù)金剛石鋸片基體生產(chǎn)廠家只能生產(chǎn)高頻焊接金剛石鋸片基體和低端燒結(jié)片基體等低檔次產(chǎn)品。

2、日益提高的環(huán)保要求引領(lǐng)金剛石工具未來發(fā)展方向

當(dāng)今社會(huì)最為關(guān)注的問題就是如何更有效的保護(hù)生態(tài)環(huán)境，“綠色生活”、“低碳出行”等更健康環(huán)保的生活方式得到越來越多人的接受和提倡，金剛石工具技術(shù)的未來也應(yīng)順因時(shí)代的發(fā)展方向。降低切割噪音、提高資源利用率、減少廢渣排放和有效回收利用加工余料等等，都是對(duì)未來金剛石工具的更高要求。復(fù)合金剛石消音鋸片、超薄金剛石鋸片等新型金剛石工具便是其中的優(yōu)秀代表，而市場的廣泛認(rèn)可和需求的穩(wěn)步上升，也再一次印證的任何事物的發(fā)展革新都不能違背整個(gè)時(shí)代發(fā)展需求的這一鐵律。

3、工業(yè)用精密切割金剛石工具的潛力與挑戰(zhàn)并存

工業(yè)是人類社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)，在工業(yè)技術(shù)日新月異的今天，在其核心部件、關(guān)鍵構(gòu)造的加工中，也漸漸出現(xiàn)了金剛石工具的身影。區(qū)別于傳統(tǒng)的工具形式，由于這類工具加工的對(duì)象的精密性、高價(jià)值性（如：電子元件、電路板、汽車構(gòu)件等），以及對(duì)加工要求的嚴(yán)整性，決定了這類工具的性能參數(shù)、工藝控制都會(huì)上升到一個(gè)很高的層次，生產(chǎn)難度自然可想而知。目前，也只有少數(shù)幾個(gè)國家有能力生產(chǎn)。但是，也正是這樣一些苛刻的技術(shù)要求限制，讓很多廠家望而止步。因此，如果有某一企業(yè)能突破壁壘成功進(jìn)入這一領(lǐng)域，就會(huì)迎來無限廣闊的商機(jī)和更高的產(chǎn)品附加值。

4、與新技術(shù)、新裝備的配合協(xié)同發(fā)展

眾所周知，金剛石工具必須與相關(guān)設(shè)備配合使用，兩者缺一不可。因此，一些具有里程碑意義的新裝備、新技術(shù)的出現(xiàn)，往往也會(huì)引起金剛石工具行業(yè)的一次新變革。以加工花崗巖的金剛石鋸片為列：近年來行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)的“流水線”式的石材大切機(jī)，可一次安裝40套“大小配組”鋸片，它改變了石材加工的傳統(tǒng)切割方式，將石材加工效率提升到了一個(gè)以前不可想象的高度。同時(shí)，也極大的降低了加工成本，提高了石材的加工質(zhì)量。由于是金剛石鋸片的多片集中使用，使得該型設(shè)備對(duì)金剛石鋸片的要求更高。相同規(guī)格鋸片的各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的一致性、穩(wěn)定性是這一類設(shè)備發(fā)揮最大功效的基本保證。雖然，該型設(shè)備初期使用中還存在一些瑕疵，但它所代表的未來石材加工裝備的發(fā)展方向沒有人質(zhì)疑。也許，隨著該型設(shè)備技術(shù)的逐步完善、提高，與之配套的專用金剛石鋸片也將隨之出現(xiàn)，這必將是對(duì)石材加工行業(yè)的一次顛覆式變革。

5、一些關(guān)鍵技術(shù)和市場尚待突破

近幾年來，機(jī)械、寶石、醫(yī)療器械、木材、玻璃鋼、石材工藝品、陶瓷和復(fù)合非金屬硬脆材料的加工領(lǐng)域?qū)饎偸ぞ叩男枨罅恐鹉暝黾樱壳?，這些產(chǎn)品國內(nèi)還主要是依賴進(jìn)口，如石油鉆探用PDC鉆頭、金剛石薄膜涂層工具、橡膠結(jié)合劑金剛石塑性工具、PCD金剛石刀具、金剛石唱針、金剛石散熱片等產(chǎn)品。為保證其產(chǎn)品質(zhì)量，必須加快新技術(shù)、新工藝的推廣，如真空焊接技術(shù)、電火花燒結(jié)技術(shù)、金剛石均布技術(shù)、金剛石鍍銥技術(shù)及金屬化粘結(jié)技術(shù)、激光焊接工藝等。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，在國外，一些高品質(zhì)的專業(yè)化鋸片，在切割橋梁、公路、大壩等建筑領(lǐng)域，使用量越來越大，產(chǎn)品的附加值也很高。而在國內(nèi)，建筑領(lǐng)域的專業(yè)化鋸片還沒有得到市場的認(rèn)可，金剛石鋸片還主要應(yīng)用在石材加工領(lǐng)域，一些節(jié)能型、環(huán)保型、資源型的石材鋸片開始越來越受到市場的歡迎，其市場需求的增長速度也要快于其他產(chǎn)品。

以金剛石石材鋸片為例，目前國內(nèi)就正在向環(huán)保性、高效性、節(jié)能性和專業(yè)性四個(gè)方向發(fā)展。

（1）、金剛石薄片、超薄片

金剛石薄片、超薄片，主要以鋸片的厚度來區(qū)分。利用薄片、超薄片加工花崗石和大理石板材，可以大幅提高切割效率和荒料成材率，降低電力消耗。

由于薄片、超薄片鋸片基體厚度薄、直徑大，熱處理時(shí)變形較大，因而熱處理工藝對(duì)平面度和HRC的控制相當(dāng)重要。同時(shí)由于厚度較薄，給端跳、應(yīng)力的調(diào)整，包括檢測都造成極大的困難，一般情況下，僅靠人工校平和檢測是難以達(dá)到較好效果的，必須結(jié)合使用相應(yīng)的先進(jìn)設(shè)備才能使鋸片滿足使用要求。因此，該項(xiàng)技術(shù)也是需要繼續(xù)投入，加大研究力度的主要領(lǐng)域之一。

（2）、框架鋸條

金剛石框架鋸又稱金剛石大鋸，是上世紀(jì)50年代開始發(fā)展起來的一種新型框架鋸機(jī)。目前在石材工藝較發(fā)達(dá)國家，金剛石框鋸架已基本上取代了砂鋸，其優(yōu)點(diǎn)是：切割速度快，生產(chǎn)效率高；加工質(zhì)量好，鋸切的板材光滑平整，可省去一道粗磨工序；節(jié)省勞力和鋼材，改善勞動(dòng)環(huán)境，便于管理。

目前，金剛石框架鋸在我國大理石鋸切領(lǐng)域中已得到廣泛推廣應(yīng)用，尤其北京、廣東、福建和上海等地發(fā)展很快。據(jù)了解，鋸機(jī)總?cè)萘恳堰_(dá)2500余臺(tái)。國內(nèi)的大量資料證明，金剛石框架鋸的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)全面優(yōu)于砂鋸。隨著國內(nèi)刀頭和鋸條基體的技術(shù)進(jìn)步，金剛石框架鋸取代砂鋸是必然趨勢。

（3）、直徑2600mm以上的超大型鋸片基體

以前在中國主要采取打眼放炮這種落后的方法來開采石材荒料，不但生產(chǎn)效率低而且作業(yè)不安全，特別是由于爆炸引起的巖體破裂，對(duì)石材資源破壞嚴(yán)重，開采出來的荒料尺寸不規(guī)則，甚至由于出現(xiàn)裂紋而報(bào)廢，成材率很低。據(jù)估算，采用打眼放炮的方法開采荒料只有5%到25%的開采量可以加工成材。一些石材工業(yè)發(fā)達(dá)國家，已明令禁止采用炸藥爆破方法開采石材，國際業(yè)界人士認(rèn)為中國的石材礦山生產(chǎn)率低和資源浪費(fèi)嚴(yán)重，其主要原因是缺乏相應(yīng)的鋸片和相關(guān)機(jī)械化設(shè)備的大量產(chǎn)業(yè)化，開采技術(shù)落后，生產(chǎn)管理不善。

近幾年，隨著礦產(chǎn)資源的減少和對(duì)環(huán)境保護(hù)的需要，國內(nèi)一些礦山企業(yè)，利用Φ2600mm以上規(guī)格的超大片進(jìn)行礦山的開采，礦山資源的利用率達(dá)到70%以上。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)利用超大型鋸片進(jìn)行石材荒料的開采，已越來越受到重視和推廣，其礦山鋸機(jī)臺(tái)數(shù)已迅速增長到4000臺(tái)以上。

另外，市場對(duì)石材大板的需求量越來越大，過去主要依賴于框架鋸條加工石材大板，但金剛石框架鋸條主要適用于切割大理石等軟質(zhì)石材，對(duì)于花崗石和工藝石的切割仍需圓鋸片來完成。石材加工企業(yè)為滿足國內(nèi)外市場的要求，采用超大型圓鋸片切割大板，將會(huì)在近幾年出現(xiàn)一個(gè)高峰。

（4）、掏空型鋸片

掏空型鋸片相對(duì)于常規(guī)鋸片，只是在上片體加工了幾排孔，孔的形狀主要以水滴型為主。從目前掏空型圓鋸片的使用情況看，在鋸切工藝不作任何改變的情況下，掏空型鋸片突出表現(xiàn)出以下幾大優(yōu)點(diǎn)：①易于進(jìn)水，明顯提高了冷卻效果；②加大了排屑量；⒄減輕了鋸片重量及鋸機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷，電流同比下降5安培；④降低了運(yùn)行噪音；⑤由于鋸片重量的減輕，使小組合鋸機(jī)裝載更多的鋸片成為可能；⑥可延長鋸片使用壽命，增加切割平米數(shù)，焊接變形??；⑦使用間歇，張力恢復(fù)性能良好。從大量的使用數(shù)據(jù)表明，使用掏空型鋸片加工石材，不僅能夠使單位平方米的電能消耗大大降低，而且提高了石材荒料資源的利用率，提高了石材加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率。目前，掏空型鋸片不僅廣泛應(yīng)用于石材加工領(lǐng)域，而且在石材開采領(lǐng)域，φ2600mm以上超大型掏空鋸片也越來越得到大量的推廣使用，并在國內(nèi)各地多處礦山得到了實(shí)際使用驗(yàn)證。

（5）、專業(yè)鋸片

石材種類繁多，特征迥異。針對(duì)不同地區(qū)的特色石材品種，一些具有特定性能的專業(yè)鋸片受到顧客的歡迎。如四川、重慶、江西等地的砂巖專用鋸片；云南、貴州等地的切割軟硬大理石的大理石鋸片，北方一些地區(qū)大下刀等惡劣操作環(huán)境下的鋸片，這些鋸片對(duì)基體的張力、硬度、齒數(shù)、齒形以及金剛石刀頭的外形尺寸、粉料配方、焊接方式等諸多技術(shù)細(xì)節(jié)都提出了更高、更專業(yè)的要求。

三、未來市場預(yù)測

近十多來年，中國生產(chǎn)金剛石工具的企業(yè)發(fā)展很快。從企業(yè)的數(shù)量來看，生產(chǎn)金剛石工具的企業(yè)近千家，年銷售收入超過百億。總體來看，我國企業(yè)面臨的競爭主要來自兩方面，一方面是國外企業(yè)的競爭，主要?dú)W美、韓國、日本等國家；另一方面，是國內(nèi)的行業(yè)內(nèi)競爭。我國的金剛石工具企業(yè)眾多，但是整個(gè)行業(yè)卻缺乏統(tǒng)一的管理和宏觀調(diào)控，導(dǎo)致企業(yè)盲目發(fā)展，行業(yè)的生產(chǎn)布局出現(xiàn)散而亂、遍地開花的局面，工具銷售市場產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，競爭無序，價(jià)格混亂。隨著我國企業(yè)技術(shù)水平的提高、產(chǎn)品質(zhì)量的提升和應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，金剛石工具企業(yè)有望向規(guī)?；较虬l(fā)展，行業(yè)的集中度也會(huì)提高。

總體上看，在過去10年中，金剛石工具的市場需求平均以每年15%的幅度增長；早在2005年，全球金剛石工具市場容量已突破100億美金。據(jù)預(yù)測，今后5?10年中，金剛石工具的全球市場需求仍將以每年10%以上的速度增長， 2015年全球金剛石工具市場總額將達(dá)到200億美元。因此，金剛石工具制造業(yè)面臨著較好的行業(yè)發(fā)展前景和機(jī)遇，也有較好的產(chǎn)業(yè)吸引力。