超硬材料是指硬度特別高的材料，可分為天然以及人造兩種，前者主要包括天然的鉆石(金剛石)、黑鉆石，后者則包括聚合鉆石納米棒(ADNR)、化學氣相沉積金剛石(CVDD)，以及研究較多的多晶立方氮化硼(PCBN)等。因此，超硬材料適于用來制造加工其它材料的工具，尤其是在加工硬質材料方面，具有無可比擬的優越性，占有不可替代的重要地位。止因如此，超硬材料在工業上獲得了廣泛應用。除了用來制造工具之外，超硬材料在光學、電學、熱學方面具有一些特殊性能，是一種重要的功能材料，引起了人們的高度重視，這方面的性能和用途正在不斷地得到研究開發。
據數據顯示，隨著下游應用市場需求的不斷擴大，復合超硬材料下游需求呈現較快增長的態勢。監測數據顯示，國內超硬材料與制品產值大約在1:3-1:6之間，隨著下游復合超硬材料制品市場規模的不斷增長，復合超硬材料的市場需求隨之擴大，其中高品級金剛石的市場需求占整個市場的比例大約為60-70%。
首先，石油/天然氣鉆頭用PCD復合片的市場容量和需求主要由下游油氣鉆頭市場需求量決定，而油氣鉆頭需求量主要由油氣市場需求和油氣開采企業開采計劃決定。2009年我國石油產量為18,949萬噸，消費量卻高達38,384.5萬噸，石油對外依賴性強?！吨腥A人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》中明確指出要加大石油勘探開發力度，穩定國內石油產量。
另一方面，中國天然氣產量和消費量總體呈增長趨勢。數據顯示，2005年到2011年我國天然氣產量一直呈現高速增長趨勢。2011年我國天然氣產量增長迅猛，產量占全球天然氣總產量的3.1%，達到1,025億立方米，同比增長8.12%。
隨著我國油氣產量的不斷增長，對于油氣用金剛石復合片的需求量也表現出旺盛的需求。油氣用PCD復合片全球市場規模約為110億元人民幣，我國市場空間大約為14億元人民幣，發展潛力巨大。
根據美國能源署(EIA)公布的《2011年全球頁巖氣資源初步評估》報告，中國是全球頁巖氣儲量最多的國家，可采儲量約為36.1萬億立方米，遠高于世界其他國家。進入“十二五”，我國將頁巖氣勘探開發作為國家能源戰略的重要發展領域之一，在《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》中指出“退佃煤層氣、頁巖氣等非常規油氣資源開發利用”，在《頁巖氣發展規劃(2011-2015年)》明確目標要“力爭到2020年產量達到600-1,000億立方米”。所以，隨著頁巖氣開發利用的深入，油氣用PCD復合片必將迎來新的發展機遇，市場規模將進一步擴大。
其次，煤田/礦山工具用PCD超硬材料的市場需求主要受煤炭的開采量影響。國家統計局數據顯示，我國從1990年到2009年煤炭的產量和消費量都呈現不斷增長的態勢，產消基本平衡。2011年我國原煤總產量達到35.2億噸，同比增加8.7%。在煤炭產量的不斷帶動下我國礦用金剛石復合片市場規模不斷擴大，礦山用復合片全球市場規模近200億元，中國市場規模約為20億元。再次，PCD高品級拉絲模胚受線材在工業生產和工程建設中需求量巨大的帶動，市場容量可觀，但由于PCD 拉絲模坯的生產成本和售價較高，有部分對拉絲效果、精度要求較高的終端用戶選用PCD 拉絲模坯，市場容量有待進一步擴大。
據中研研究院
2020超硬材料行業發展趨勢分析
金剛石，也稱鉆石，有天然金剛石和人造金剛石兩種。金剛石是世界上已知的最硬工業材料，它不僅具有硬度高、耐磨、熱穩定性能好等特性，而且以其優秀的抗壓強度、散熱速率、傳聲速率、電流阻抗、防蝕能力、透光、低熱脹率等物理性能，成為工業應用領域不可替代的新材料，現代工業和科學技術的瑰寶。
人造金剛石是加工業最硬的磨料，電子工業最有效的散熱材料，半導體最好的晶片，通訊元器件最高頻的濾波器，音響最傳真的振動膜，機件最穩定的抗蝕層等等，已經被廣泛應用于冶金、石油鉆探、建筑工程、機械加工、儀器儀表、電子工業、航空航天以及現代尖端科學領域。
《自然》雜志發表燕山大學多晶超硬材料合成技術突破性成果，燕山大學亞穩材料制備技術與科學國家重點實驗室田永君教授領導的研究組在國家自然科學基金創新研究群體、重點項目、面上項目以及科技部973項目的持續資助下，與國內外科學家合作，在多晶超硬材料合成技術和超硬材料硬化機理研究方面取得突破性進展。利用高溫高壓技術成功地合成出超高硬度的納米孿晶結構立方氮化硼塊材，提出了材料硬化新機制。其研究成果發表在2013年1月17日最新一期的Nature雜志上。優異的綜合性能表明納米孿晶結構立方氮化硼是一種工業界期盼已久的刀具材料。這一研究成果向人們展現了合成高性能超硬材料的新途徑——— 獲得超細納米孿晶結構。
中國材料科學家燕山大學田永君教授領導的研究團隊與吉林大學馬琰銘教授和美國芝加哥大學王雁賓教授合作，繼2013年合成出極硬納米孿晶立方氮化硼之后再次取得突破，在高溫高壓下成功地合成出硬度兩倍于天然金剛石的納米孿晶結構金剛石塊材。研究成果發表在2014年6月12日的Nature雜志上。
立方氮化硼聚晶(PCBN)刀具是由許多細晶粒(0.1~100)CBN聚結而成的CBN聚集體的一類超硬材料產品。它除了具有高硬度、高耐磨性外，還具有高韌性、化學惰性、紅硬性等特點，并可用金剛石砂輪開刃修磨。在切削加工的各個方面都表現出優異的切削性能，能夠在高溫下實現穩定切削，特別適合加工各種淬火鋼、工具鋼、冷硬鑄鐵等難加工材料。刀具切削鋒利、保形性好、耐磨性能高、單位磨損量小、修正次數少、利于自動加工，適用于從粗加工到精加工的所有切削加工。PCBN在數控切削行業已得到廣泛應用，是一種具有良好發展前景的刀具材料。
人造金剛石聚晶(PCD)復合片是在高溫高壓情況下由許多細晶粒金剛石和硬質合金襯底聯合燒結而成的塊狀聚結體。它和PCBN一樣具有高強度、高硬度、高耐磨性、特別是具有高的抗沖擊韌性。作為加工工具，PCD主要用于石油、冶金、地質鉆頭、擴孔器等，其鉆進速度及時效均為天然金剛石的許多倍，同時鉆進過程中還可以有效保持孔徑。人造金剛石復合片還可以用來切削非鐵金屬及其合金、硬質合金以及非金屬材料。切削速度為硬質合金刀具的上百倍，耐用度為硬質合金的上千倍。
那么超硬材料行業發展趨勢如何?更多詳細分析，請關注中研研究院研究出版的《2020-2025年納米超硬材料市場發展現狀調查及供需格局分析預測報告》。