超硬材料（Superhard Material）主要是指金剛石和立方氮化硼，憑借優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、電學(xué)和生物等性能，享有“材料之王”的美譽(yù)，它們不僅可加工世界上所有的已知材料，而且可制成性能極端的功能性器件，在諸多應(yīng)用領(lǐng)域具有不可替代性。 

《國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》和《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》明確指出：發(fā)展大型、精密、高速數(shù)控裝備和數(shù)控系統(tǒng)及功能部件，改變大型、高精度數(shù)控機(jī)床大部分依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀，滿足機(jī)械、航空航天等工業(yè)發(fā)展的需要。《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類（2018）》將“人造金剛石”列入“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類”中的“先進(jìn)無機(jī)非金屬材料”；將“金剛石與金屬復(fù)合材料”、 “金剛石與金屬復(fù)合制品”列入“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類”中的“高性能纖維復(fù)合材料和制品”，屬于國家重點(diǎn)發(fā)展的新材料。 

相關(guān)政策文件的發(fā)布，大力鼓勵發(fā)展超硬材料產(chǎn)業(yè)，積極推動我國超硬材料制造技術(shù)及工具設(shè)備的快速發(fā)展。在國家政策的支持下，超硬材料行業(yè)正迎來歷史性的戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇。

 只有掌握高端超硬材料及制品核心科技，才能從根本上解決我國高精密數(shù)控裝備的落后現(xiàn)狀。為了實(shí)現(xiàn)高端裝備業(yè)，特別是航空航天、IT制造、高鐵等高精尖科技產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國必須投入必要的人力物力，在以下方面聯(lián)合相關(guān)高校、科研院所和企事業(yè)單位協(xié)同攻關(guān)，自主研發(fā)精密和超精密加工工具技術(shù)，為我國高端制造業(yè)達(dá)到世界先進(jìn)水平提供技術(shù)支撐。 

航空發(fā)動機(jī)及其葉片的超精密加工技術(shù)

航空發(fā)動機(jī)是飛機(jī)的“心臟”和動力的源泉，“心臟病”的問題，一直是困擾中國航空工業(yè)發(fā)展的瓶頸。雖然我國每年都投入大量人力物力研制國產(chǎn)發(fā)動機(jī)，在2017年，，國產(chǎn)的航空發(fā)動機(jī)CJ-1000經(jīng)過商飛之手成功進(jìn)行了裝機(jī)，順利通過點(diǎn)火試驗(yàn)，已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)水平，但從設(shè)計(jì)試驗(yàn)完成到發(fā)動機(jī)的規(guī)模化量產(chǎn)，需要很長一段時(shí)間，根據(jù)相關(guān)的工程師估計(jì)大約需要五年的時(shí)間，所以目前為止，國產(chǎn)的大飛機(jī)還沒能裝備上國產(chǎn)的發(fā)動機(jī)。當(dāng)前航空發(fā)動機(jī)嚴(yán)重依賴進(jìn)口，加工航空發(fā)動機(jī)及葉片關(guān)鍵零部件要求精度小于1μｍ、表面粗糙度小于1000nm、工件表面殘余應(yīng)力小且加工工具使用壽命長。這些都迫切需要研發(fā)高速磨削工具、高效超硬復(fù)合刀具和高精珩磨工具技術(shù)，運(yùn)用車削、銑削、磨削、鉆削、軟拋等復(fù)合加工技術(shù)，滿足航空發(fā)動機(jī)超精密加工的需求。 

大規(guī)模集成電路單晶硅晶片的平坦化技術(shù)

2020年我國大規(guī)模集成電路芯片進(jìn)口額（3700億美元）。中國每年制造約13億部手機(jī)，40509.2萬臺計(jì)算機(jī)，19626.2萬臺彩電，都是世界第一，但2020中國芯片進(jìn)口超2.4萬億，超過石油的一倍，國產(chǎn)自給率不到6%。芯片加工的關(guān)鍵問題是表面精度要求極高，微粗糙度需 達(dá)到0.1~1nm，不平坦度10nm。超精密加工已成為制約中國芯片發(fā)展的瓶頸，急需研發(fā)納米金剛石拋光液、超精密研磨工具等關(guān)鍵技術(shù)，并帶動
IT、LED、光伏產(chǎn)業(yè)及智能終端制造業(yè)的超精密加工。據(jù)了解，CMP拋光材料總體占到晶圓制造所需各類材料成本的7%,其中拋光液、拋光墊分別占到拋光材料的49%和33%。在CMP拋光液這個(gè)領(lǐng)域,國內(nèi)起步較晚。 

高鐵軌道的高速精密修磨技術(shù)

2020年中國高鐵總里程超過3.79萬公里，穩(wěn)居世界第一。高鐵已經(jīng)成為中國遞向世界的一張“名片”。根據(jù)國家《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，2025 全國鐵路營業(yè)里程將達(dá)到17萬公里。高鐵的四大核心技術(shù)是高速機(jī)車技術(shù)、路軌技術(shù)、隧道技術(shù)和運(yùn)行與控制技術(shù)。高速路軌技術(shù)要求軌道板磨削高度差小于0.2mm精度，鋼軌的磨削精 度也要達(dá)到0.1mm。高鐵建設(shè)與日常維護(hù)需要大量高速軌道板專用磨削機(jī)床和高速軌道修磨機(jī)車，以及與之配套的高速、高效修磨軌道板金剛石砂輪和修磨軌道樹脂砂輪。 

汽車發(fā)動機(jī)及其關(guān)鍵零部件的精密加工技術(shù)

2020年中國汽車產(chǎn)銷量超過2500萬輛，占全球的32.46%，但是，目前我國汽車行業(yè)所需的超精密制造工具部分仍依賴進(jìn)口，裝備制造關(guān)鍵零部件、汽車發(fā)動機(jī)等相關(guān)企業(yè)的發(fā)展受超精密制造技術(shù)的嚴(yán)重制約。急需突破高效 PCD、PCBN刀具，高速砂輪、精密珩磨工具制造技術(shù)，提高關(guān)鍵汽車零件的精度，從而可使汽車磨合期縮短1/3～1/2，使用壽命提高10％～20％。 

智能手機(jī)、藍(lán)寶石單晶屏等關(guān)鍵部件的精密研磨拋光技術(shù)

2020年中國手機(jī)產(chǎn)量超過13億部，要提高生產(chǎn)效率，必須開發(fā)超硬材料精密加工工具。然而，相關(guān)的超硬刀具及精密磨削工具大部分卻依賴進(jìn)口，智能終端生產(chǎn)過程中的大部分利潤流向國外的工具制造企業(yè)。“設(shè)計(jì)在美國，工具用德日，組裝在中國”的生產(chǎn)模式急需改變，超硬材料與制品技術(shù)是突破這一模式，實(shí)現(xiàn)電子加工行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵技術(shù)之一。 超硬材料及制品生產(chǎn)技術(shù)是發(fā)展高精度、高品質(zhì)超精密制造工具的關(guān)鍵技術(shù)。急需協(xié)同國內(nèi)高校、科研院所、生產(chǎn)與應(yīng)用企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，突破高品級大單晶及復(fù)合超硬材料、超硬材料功能性元器件、高速高效精密磨具、高精高效超硬材料鋸切與鉆進(jìn)工具、超精密拋光磨具等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)我國航空、汽車、電子等支柱產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，同時(shí)促進(jìn)機(jī)械、軸承等行業(yè)發(fā)展。