新亞PDC憑什么強——我看鄭州新亞
來源： 測試1 時間： 2026-01-19
鄭州新亞作為金剛石復合材料的行業領袖（至少目前如此），依托鄭州三磨所發展而來，占盡天時地利人和的資源優勢，新亞的發展史從一個側面反映了中國金剛石復合片的發展歷史。
鄭州新亞超硬復合材料有限公司是國內同行的領先企業。2007年底鄭州新亞的趙云良發表了《金剛石復合片及其石油、天然氣鉆頭的發展概況》主題報告，這是一篇關于金剛石復合片及其鉆頭的技術發展簡史，從這個報告中我們全面了解了金剛石復合片三十年的技術發展歷程。鄭州新亞作為金剛石復合材料的行業領袖（至少目前如此），依托鄭州三磨所發展而來，占盡天時地利人和的資源優勢，新亞的發展史從一個側面反映了中國金剛石復合片的發展歷史。新亞源于研究所又不局限于研究所，最終成為一家成功的企業，這不光有機遇和技術人才優勢的原因，它的技術發展軌跡很值得我們學習。
一、從技術積累/文獻看新亞
新亞是1991年三磨所與外商建立的合資企業，其建立之初的技術源頭源于三磨所的積淀，后來的技術支持一定也和三磨所有關。以下是以三磨所和新亞名義公開發表的和金剛石復合片相關的部分論文，時間跨度從1976年到2005年，由于考慮到新亞和三磨所的親密關系，沒有將論文按發表機構分開排列和分析。
第一類：工藝裝備
六面頂壓機用頂錘疲勞破壞的初步分析 1976年
超細WC—Co硬質合金頂錘試驗 1981年
超硬材料專用設備及儀器經驗交流會簡介 1984年
合成金剛石用六面頂壓機的改造 1990年
六面頂硬質合金頂錘最佳幾何參數的選擇 1991年
第二類：基礎原理
立方氮化硼單晶的生長方法 1980年
微米級晶粒度金剛石燒結體的研究 1984年
金剛石—硬質合金復合片在石油、地質鉆探中的應用 1987年
不同添加劑對超細晶粒度金剛石燒結體組織和性能的影響 1992年
金剛石—硬質合金復合片的耐熱性能 1987年
金剛石表面金屬化 1991年
金剛石-立方氮化硼新型復合材料的研制 1992年
新型傳壓介質的研究 2001年
第三類：質量檢測技術
金剛石復合片主要缺陷及產生的原因討論 2001年
對國內金剛石復合片(PDC)耐磨性測試方法的探討 2001年－（缺口尺寸測量法）
PDC抗沖擊性及耐磨性的測試與研究 2002年－（鉆頭實地試驗法）
PDC磨耗比檢測中稱重問題的探討 2003年
PDC的超聲檢測 2004 年
第四類：刀具相關
多晶金剛石(PCD)刀具技術 1992年
金剛石刀具(PCD)在強化復合地板中的應用 1998年
CVD金剛石厚膜刀具的耐磨性試驗 1999年
強化復合地板加工用金剛石刀具的研制及應用 1999年
金剛石刀具及切削有機復合材料磨損狀況的研究 2000年
PCD、PCBN 切削刀具的發展淺析 2003年
綠色切削與PCBN刀具切削技術 2004
超硬材料刀具的特性及應用 2005年
以上論文主題涉及了工藝裝備、原理研究、檢測技術和刀具方面，而前三個主題正好形成了一條完整的產品技術鏈。如果忽略1992年這個時間原點，把三磨所和新亞的歷史銜接起來，正好呈現了一段很清晰的技術發展脈絡。可以看到，工藝裝備和基本原理的基礎研究工作在1992年之前基本已經完成了。1992年之后到2000年左右，即新亞成立后的幾年，比較安靜，沒有文章可見。2000年后，發表最多的文章是關于產品檢測技術的，說明新亞進入了一個特殊階段，這一階段他們對產品質量評價的置信度非常關注，表明產品的層次已經提高，舊有的檢測技術體系已經無法滿足需要。這個階段的工作表明新亞真正完成了從研究所到技術型企業的轉變。
早期的基礎研究工作為新亞的技術發展做了很好的積累。工藝裝備方面的研究工作包括壓機能力和頂錘尺寸設計，這是產品制造所需的最基本條件。產品基本原理方面的研究工作涵蓋了晶體生長、晶粒度影響、結合劑的對比、燒結行為、微觀結構、產品應用等方向，非常全面，為合成產品工藝指明了方向。
值得注意的是，新亞在2000年左右之后對產品檢測技術的重視程度非常高，從發表的文章來看，檢測工作應當是由趙大鋼領銜的，檢測方向包含了合成后的外觀、耐磨性、抗沖擊性、C超。在耐磨性檢測方面，可以看出他們也經歷了磨耗比“稱不準”的痛苦，進而尋求更科學的測量方法，實現對產品性能差異的“放大”。2002年發表的《PDC抗沖擊性及耐磨性的測試與研究》提出用模擬鉆井的方法來檢驗PDC質量，其思路是，不僅需要對PDC質量進行合理的評價和檢測，并且不同類型的PDC在不同結構的鉆頭上是否達到合理的使用也需要驗證，這說明此時新亞對產品個性化設計和評價的思路已經初步形成。誠如報告中所說，新亞對產品質量的重視到了無以復加的程度，檢測范圍包括燒結外觀、加工外觀、界面結合情況、厚度均勻性、耐磨性、抗沖擊性等，反映了新亞注重細節關注差異的態度，同時，全面性的和高置信度的產品檢測體系成為新亞產品技術鏈中非常重要的一個環節，為其產品設計提供強有力的依據支持。
二、從產品的構成和發展看新亞
新亞的金剛石復合片主要產品系列有：
1.MC 系列，是新亞公司中期開發研制的非平齒PDC，金剛石層厚度約0.9mm。齒型由寬度和深度不同的縱向齒組成，主要為小規格產品：1308、1303、1008、0811、0808、0803 等。
2.RTC 系列，非平齒PDC，是新亞公司1999年研制的應用與石油鉆頭用的高端產品。是近幾年國內PDC市場中主力產品，市場占有率最高，產品技術成熟，性能穩定優異，在國內和國際市場中均有令客戶普遍滿意的表現。RTC產品金剛石厚度達1.7mm（局部2.5mm），最適合應用于軟－中軟地層的石油鉆探。具有優秀的耐磨性，抗沖擊性，耐熱溫度為650°。可提供13mm/16mm/19mm各個尺寸的產品。
3.RNC 系列，網狀齒結合面，是2004 年研制成功的新一代高端產品，是目前國內最先進的PDC產品，同時達到了國際水平，產品品質接近目前世界最先進的高端產品。金剛石層厚度增加到2.0mm，抗沖擊強度較之以往產品明顯提高，耐熱溫度提高700 度。
從新亞三代產品的特點可以看到它們在以下方面發生了明顯演變：
1.結合面結構從簡單到復雜：從單向槽型到網狀齒型，增加了結合面積，提高 結合強度，同時改善了受力的方向性，從而可以獲得更高的抗沖擊能力；
2.金剛石層厚度的增加：從0.7到1.7，再到2.0，金剛石層厚度的增加，不但可以提高金剛石層的抗破損能力，還提高了整產品的抗研磨能力，延長了產品的使用壽命。
3.產品性能方面：耐熱性不斷提高，達到700度；耐磨性也不斷提高。
從新亞公開的資料中還可以看到對一些新技術的應用：
1.原材料的選用進行了改進，選用了更高級別的金剛石微粉；
2.采用新型的硬質合金，提高了焊接強度；
3.改進了燒結腔體的內部結構，使壓力和溫度更均衡（這點對于PDC 燒結工藝尤為重要）；
4.采用新的超級耐熱金屬，避免燒結過程的腐蝕；
5.調整了燒結過程工藝，提高了PCD 層中金剛石-金剛石鍵的結合強度。
分析新亞的產品，發現在產品功能性的設計，即產品概念方面，新亞并沒有提出新奇的觀點，產品性能的要求集中在耐磨性、抗沖擊性、熱穩定性方面，都是行業的共識，新亞過人的地方在于為實現這些功能要求所做的細節改進，這些工作幾乎是全方位的，涵蓋原材料選用、基體結構、合成環境改善、微觀組織控制等，它們的對應關系是：
金剛石微粉——改善強度、熱穩定性（是否還有改善燒結的因素？）
基體材料——改善釬焊強度、基體支撐強度
基體結構——提高結合強度，改善抗沖擊性能
金剛石層厚度——提高金剛石層強度，延長壽命
合成腔內環境——改善溫度、壓力分布，改善燒結，改善應力
料杯材料/保護材料——防止污染，改善燒結，提高材料純度、強度、熱穩定性
燒結工藝——控制燒結行為，改善微觀組織，改善應力，提高強度
以上項目可以劃分為三類：材料、結構、過程，共同實現對產品功能的支撐。從新亞產品的進化和技術的改進創新過程，可以感受到他們對現狀的不滿足和對自我的大膽懷疑和大膽否定的精神，這是推動新亞不斷探索不斷超越的原動力。
三、新亞給我們的啟示
1.金剛石復合片技術是一個復雜的體系，需要多方面技術的支持。新亞的發展告訴我們一套產品技術的積累過程應當是這樣的：產品概念的生成→所需設備、工裝硬件能力的建設和匹配設計→產品原理的探索和驗證→評價和檢測體系的建立→改進→更新的產品。這些條件和過程是環環相扣的，任何一項的缺失都不可能為產品設計和制造提供 有力的支撐。新亞今天能夠持續地高速地發展，推陳出新，它已經建立了完整的技術體系，積累了豐富的技術沉淀，而且能夠不停息地循環運行，能夠不斷創造出新的知識。
2.對待技術的態度——關注細節，關注差異。前提是具備對產品全面而清晰的認知和相應的評價和檢測水平。新亞所關注的焦點，在產品應用層面上也許比我們高明不了太多，但是他們能夠做到把功能層面的需求分解到構成產品的各個細節，并且想盡辦法“放大”這些細節的差異。
3.新亞對待產品的定位——個性化/或適宜性，引用新亞自己的話說，就是要為客戶“提供最優化的解決方案”。不論是產品對地層的適應性，還是工藝方法對產品的適應性，新亞都在做積極的探索，它的技術是完全的“動態”的，只有不斷地追求，懷疑，否定，才會找到更適合的方法。
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