“世界金剛石看中國，中國金剛石看河南。”
1963年，我國第一顆人造金剛石研制成功。歷經(jīng)60年產(chǎn)業(yè)化，河南現(xiàn)已成為超硬材料大省。來自中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)超硬材料分會(huì)的數(shù)據(jù)顯示：我國人造金剛石產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的95％，而河南人造金剛石產(chǎn)量約占全國的80％。
在河南建設(shè)制造業(yè)強(qiáng)省的“藍(lán)圖”中，到2025年將建成千億級(jí)先進(jìn)超硬材料產(chǎn)業(yè)集群，作為河南打造萬億級(jí)新型材料產(chǎn)業(yè)集群的重要支撐。跨越一甲子，河南金剛石產(chǎn)業(yè)在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)型發(fā)展中崛起，助推河南從基礎(chǔ)材料大省邁向先進(jìn)材料強(qiáng)省。
世界人造金剛石看河南
走進(jìn)鄭州華晶，一座座標(biāo)準(zhǔn)化廠房映入眼簾。該公司依托核心技術(shù)和規(guī)模優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過多年的發(fā)展和積累，形成人造金剛石及原輔材料、培育鉆石飾品、設(shè)備制造等全產(chǎn)業(yè)鏈，其工業(yè)單晶的年產(chǎn)能21.4億克拉，培育鉆石年產(chǎn)能700萬克拉，去年產(chǎn)值近10億元。
金剛石素有“工業(yè)牙齒”的美譽(yù)，是石墨的同素異形體。高溫高壓下，石墨結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生有序轉(zhuǎn)化，形成人造金剛石。金剛石既具有工業(yè)品的屬性，在先進(jìn)制造業(yè)領(lǐng)域必不可少；金剛石也有消費(fèi)品、奢侈品、時(shí)尚品的功能，在時(shí)尚消費(fèi)領(lǐng)域潛力巨大；此外，金剛石還在聲光電磁熱等領(lǐng)域都有優(yōu)異的性能，未來應(yīng)用前景廣闊。
“人造鉆石與天然鉆石相比，兩者化學(xué)成分一模一樣，幾乎沒有差別。兩者具有相同的超硬、耐磨、抗腐蝕等優(yōu)良性能。”鄭州華晶相關(guān)負(fù)責(zé)人說。
“去年，鄭州人造金剛石產(chǎn)量達(dá)23.9億克拉，立方氮化硼聚晶產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量超過80%。此外，我們的精密加工用超硬材料工具產(chǎn)量也占據(jù)了全國30%以上的份額。”鄭州市政府相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，從合成大尺度培育鉆石，到大尺寸硅晶圓、第三代半導(dǎo)體材料高效精密切磨拋系列產(chǎn)品，再到鍛造型六面頂壓機(jī)、高端超硬材料制品智能制造裝備，鄭州處于行業(yè)前列。
近年來，在河南金剛石產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)過程中，鄭州崛起了鄭州華晶、鄭州新亞、聯(lián)合精密、四方達(dá)、中南杰特等一批超硬材料企業(yè)。其中，四方達(dá)則是國內(nèi)復(fù)合超硬材料領(lǐng)域首家上市企業(yè)。
除了鄭州，商丘、許昌、南陽等地也是人造金剛石及其制品的重要產(chǎn)地，分布著力量鉆石、惠豐鉆石、中南鉆石、黃河旋風(fēng)等多家行業(yè)龍頭和上市公司。
“據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，河南每年產(chǎn)出工業(yè)級(jí)人造金剛石約120億克拉，鉆石原石超過600萬克拉，其中相當(dāng)一部分出口到印度等地切割加工，然后發(fā)往歐洲、北美等區(qū)域。”中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)超硬材料分會(huì)秘書長孫兆達(dá)介紹。
從“一顆鉆”到“一條鏈”
談及河南金剛石產(chǎn)業(yè)的起步和發(fā)展，繞不開鄭州磨料磨具磨削研究所（以下簡稱“三磨所”）。在三磨所院內(nèi)草坪上，厚重的巖石基座上矗立著一件金燦燦的“工業(yè)文物”，一臺(tái)見證了我國超硬材料工業(yè)發(fā)展的“功勛壓機(jī)”。
“1963年，我們?cè)诒本┭兄瞥鲋袊谝活w人造金剛石，后來在濟(jì)南打造出這臺(tái)頂壓機(jī)。”王光祖今年90歲，是中國第一顆人造金剛石研制者之一。
在首顆人造金剛石研制成功后，為盡快過渡到工業(yè)生產(chǎn)，經(jīng)國家科委批準(zhǔn)，下達(dá)中試任務(wù)，由三磨所總負(fù)責(zé)，濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所負(fù)責(zé)研究制造符合金剛石合成條件的六面頂專用液壓機(jī)。
人造金剛石六面頂合成壓機(jī)在山東濟(jì)南試驗(yàn)安裝成功后，就落戶到了三磨所。隨著這臺(tái)“功勛壓機(jī)”的問世，中國制造的“工業(yè)牙齒”逐漸鋒利了起來，也為河南乃至中國超硬材料產(chǎn)業(yè)的全球地位奠定了基礎(chǔ)。
三磨所成立于1958年，現(xiàn)隸屬于世界五百強(qiáng)的中國機(jī)械工業(yè)集團(tuán)有限公司，在業(yè)內(nèi)有中國超硬材料“黃埔軍校”的美譽(yù)。業(yè)內(nèi)有一種說法，全國一半以上的超硬材料研發(fā)創(chuàng)業(yè)人員出自這里。
人造金剛石在三磨所實(shí)現(xiàn)工業(yè)量產(chǎn)后，中國人造金剛石產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)生“裂變”，生產(chǎn)企業(yè)從三磨所輻射全國。經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展，生產(chǎn)工藝不斷進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)鏈條持續(xù)拓展。
目前，河南超硬材料規(guī)上企業(yè)約300家，上市公司7家，年銷售收入超過億元的企業(yè)30家，形成了以超硬材料及制品為核心、原輔材料和專用設(shè)備儀器為基礎(chǔ)、公共技術(shù)服務(wù)體系為支撐的全產(chǎn)業(yè)鏈格局，人造金剛石、金剛石微粉、復(fù)合超硬材料、培育金剛石產(chǎn)量均占全國的80%。
“自1963年誕生第一顆人造金剛石以來，經(jīng)過60年的發(fā)展，河南現(xiàn)已成為全國超硬材料主要產(chǎn)區(qū)和產(chǎn)業(yè)研發(fā)中心，擁有較為集中和相對(duì)完善的產(chǎn)業(yè)鏈條，在全國乃至全球超硬材料產(chǎn)業(yè)中處于領(lǐng)先地位。”河南省工業(yè)和信息化廳相關(guān)負(fù)責(zé)人說。
近年來，河南金剛石產(chǎn)業(yè)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨溃渲校嵵萑ニ啻稳〉眉夹g(shù)突破，高精密超硬材料制品產(chǎn)量居全國第一；黃河旋風(fēng)是目前全球品種最齊全、產(chǎn)業(yè)鏈最完整的超硬材料供應(yīng)商；中南鉆石是全球最大的工業(yè)金剛石制造商，產(chǎn)品出口40多個(gè)國家和地區(qū)；商丘柘城縣是全球最大的金剛石微粉生產(chǎn)基地。
創(chuàng)新塑造國際競爭新優(yōu)勢(shì)
在國內(nèi)廠商加快布局人造鉆石產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，來自海外的競爭不斷加劇。印度是我國培育鉆石的重要出口國，當(dāng)前正大力扶持培育鉆石產(chǎn)業(yè)，打通生產(chǎn)、加工、銷售的全產(chǎn)業(yè)鏈。
據(jù)《印度時(shí)報(bào)》等外媒報(bào)道和龍頭企業(yè)負(fù)責(zé)人介紹，印度計(jì)劃將培育鉆石產(chǎn)值的全球占比從目前的15%提高至2025年的30%，作為鉆石切磨加工基地的古吉拉特邦，已免除了轄區(qū)內(nèi)培育鉆石企業(yè)未來5年的電力稅。去年8月，印度國家銀行還表示，開始向培育鉆石生產(chǎn)商提供貸款，優(yōu)先用于培育鉆石生產(chǎn)設(shè)備的進(jìn)口。
中國金剛石產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)不止人造鉆石領(lǐng)域。業(yè)內(nèi)人士坦承，盡管中國金剛石產(chǎn)業(yè)鏈最完整、產(chǎn)量最大，但在功能性金剛石領(lǐng)域的尖端研究仍面臨重大挑戰(zhàn)。
面對(duì)激烈市場競爭，河南一些龍頭企業(yè)正加快布局功能性金剛石前沿研究，黃河旋風(fēng)用于半導(dǎo)體碳化硅切割的金剛石線鋸躋身國際一流，培育鉆石合成技術(shù)國內(nèi)領(lǐng)先；中南鉆石致力于金剛石半導(dǎo)體新材料研究，已制備出大尺寸超高純金剛石半導(dǎo)體晶片和金剛石多晶散熱薄膜。
為保持在金剛石產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)地位，《河南省“十四五”制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃》提出：“大力發(fā)展寶石級(jí)金剛石、高導(dǎo)熱高透光率多晶金剛石等，加快金剛石聚晶、高端刀具等高端制品研發(fā)制造，加快原輔材料、超硬材料及制品協(xié)同發(fā)展，打造全球超硬材料產(chǎn)業(yè)基地。”
目前，河南已將超硬材料產(chǎn)業(yè)鏈列為重點(diǎn)培育的28個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈之一，由省委書記擔(dān)任鏈長，計(jì)劃到2025年建成先進(jìn)超硬材料千億級(jí)產(chǎn)業(yè)集群，打造超硬材料產(chǎn)業(yè)新高地。
在不久前河南召開的超硬材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)上，河南省委書記樓陽生強(qiáng)調(diào)，超硬材料產(chǎn)業(yè)是河南省的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)、潛力產(chǎn)業(yè)，前景廣闊、大有可為。要切實(shí)增強(qiáng)責(zé)任感、使命感、緊迫感，集聚資源、攥指成拳，進(jìn)一步補(bǔ)鏈延鏈強(qiáng)鏈，提升產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平，推動(dòng)更多產(chǎn)品進(jìn)入中高端、成為關(guān)鍵環(huán)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)再造、換道領(lǐng)跑，努力打造超硬材料產(chǎn)業(yè)新高地。（記者王圣志 孫清清 牛少杰 唐健輝）
