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　　項(xiàng)目簡介

　　隨著硬巖、軟硬夾層等苛刻復(fù)雜工況的增多以及工程對(duì)工作效率的要求，破巖機(jī)械的核心部件抗沖擊能力、服役壽命面臨新的挑戰(zhàn)。聚晶金剛石復(fù)合片（PDC）憑借其優(yōu)良性能，可用于提升破巖機(jī)械的效率和服役壽命。但國產(chǎn)PDC因韌性差、穿透能力弱、抗沖擊性能低，致使高端PDC市場一直被國外產(chǎn)品壟斷，PDC制造業(yè)發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)。鄭州機(jī)械研究所有限公司聯(lián)合河南四方達(dá)超硬材料股份有限公司、寧波中機(jī)松蘭刀具科技有限公司、中鐵工程裝備集團(tuán)隧道設(shè)備制造有限公司、中南大學(xué)、吉林大學(xué)等組成產(chǎn)學(xué)研用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，突破了高韌性PDC的材料-結(jié)構(gòu)-合成-連接等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高韌性PDC的自主制造，并廣泛應(yīng)用于破巖機(jī)械中。項(xiàng)目取得的主要科技創(chuàng)新如下：

　　1.研發(fā)了破巖機(jī)械用高強(qiáng)韌聚晶金剛石原料與組元配比。開發(fā)了多元合金粘結(jié)劑替代純鈷，提高了聚晶體鍵合強(qiáng)度；開發(fā)了聚晶原料凈化純化、表面處理、纖維增韌等提性技術(shù)，提升了PDC抗沖擊性能。

　　2.設(shè)計(jì)了多層梯度過渡結(jié)構(gòu)和非平面連接結(jié)構(gòu)，降低了PDC聚晶層與硬質(zhì)合金層界面應(yīng)力，分散了沖擊力，降低了聚晶層崩碎或從基體上剝離脫落風(fēng)險(xiǎn)。

　　3.揭示了合成工藝參數(shù)對(duì)聚晶金剛石界面反應(yīng)過程、結(jié)構(gòu)與復(fù)合性能影響規(guī)律，開發(fā)了聚晶金剛石復(fù)合片二次加壓加熱保溫合成工藝，提高了PDC整體抗沖擊性能。

　　4.開發(fā)了聚晶金剛石復(fù)合片高可靠釬焊技術(shù)，通過調(diào)控釬縫韌-脆相比例、預(yù)置中間層緩解應(yīng)力，提高了接頭強(qiáng)度和工具破巖效率，延長了使用壽命。

　　項(xiàng)目先后通過了國家科技重大專項(xiàng)等項(xiàng)目驗(yàn)收和由3位院士領(lǐng)銜的科技成果評(píng)價(jià)，項(xiàng)目整體技術(shù)國際先進(jìn)，PDC復(fù)合片釬焊強(qiáng)度和抗沖擊性指標(biāo)處于國際領(lǐng)先。授權(quán)專利30項(xiàng)，其中發(fā)明專利13項(xiàng)，形成了PDC專利池；制訂團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，發(fā)表論文27篇。

　　項(xiàng)目研發(fā)的高韌性PDC性能優(yōu)異、質(zhì)量穩(wěn)定，滿足了破巖機(jī)械對(duì)PDC的工程需求；項(xiàng)目技術(shù)填補(bǔ)了國內(nèi)空白，打破了國外技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)了高韌性PDC的進(jìn)口替代，并遠(yuǎn)銷歐美、東南亞等多個(gè)國家和地區(qū)；近三年，實(shí)現(xiàn)新增銷售收入13.2億元。

　　獲獎(jiǎng)等級(jí)：三等獎(jiǎng)

　　完成單位：鄭州機(jī)械研究所有限公司；河南四方達(dá)超硬材料股份有限公司；寧波中機(jī)松蘭刀具科技有限公司；中鐵工程裝備集團(tuán)隧道設(shè)備制造有限公司；中南大學(xué)；吉林大學(xué)；中煤科工西安研究院（集團(tuán)）有限公司