郑州三磨所:“金刚钻”磨出产业“蓝海”

2020-07-21 10:50

原标题:郑州三磨所:“金刚钻”磨出产业“蓝海”

创新是引领发展的第一动力。近日召开的郑洛新国家自主创新示范区建设领导小组第四次会议提出,要以更高标准建设自创区,打造创新驱动发展的重要载体,带动河南省自主创新水平不断提升。河南省委十届十一次全会暨省委工作会议明确指出,以郑洛新自创区为龙头,提高科技创新能力。

一张唱片般的12英寸硅片,经过“硅片减薄砂轮”抛光加工,表面光滑如镜;刻有集成电路的硅片,在高速旋转的“硅片划片刀”精准划过后,被切割成一块块芯片……抛光后的硅片表面,粗糙度小于0.2纳米;划片刀的刃口厚度,仅有一根头发丝直径的1/10。完成这样极其精密的“切、磨、抛”工艺,离不开高端超硬材料制品的支撑。

“针对我国芯片产业高效精密加工的重大需求,我们经过十余年攻关,成功研发出了全系的芯片加工超硬材料磨具,一举打破国外技术垄断,目前已经实现了进口替代。”7月20日,郑州磨料磨具磨削研究所有限公司党委副书记王伟涛告诉记者。

位于郑洛新自创区内的这家企业,被业内称为“三磨所”。走进这里,你会感受到,它“磨”出来的不仅是金刚石等超硬材料的制造技术、各种精密磨具,以及配套的磨削工艺,还有刻在骨子里的三种气质。

这里崇尚的,是自主创新的勇气。“上世纪60年代初,国民经济发展对超硬材料的需求极为迫切。为了打破西方国家对人造金刚石生产技术的封锁,当时的机械工业部将主攻金刚石合成工艺试验的任务交给了三磨所。”忆往昔奋斗岁月,当年的研发课题组成员之一、白发苍苍的已退休教授级高级工程师王光祖依然心潮澎湃。

在极其艰苦的条件下,老一辈科研人员于1963年成功研制出了我国第一颗人造金刚石;为了弥补人造金刚石在加工黑铁金属上的不足,1966年又成功合成我国第一颗立方氮化硼。以这两大突破为源头,三磨所引领我国超硬材料行业从无到有、从小到大、由弱变强。

如今,中国超硬材料年产量达200多亿克拉,占世界总产量的95%以上。

这里坚守的,是专啃“硬骨头”的担当。

超硬材料被誉为“工业的牙齿”。作为我国磨料磨具行业唯一的综合性研究机构,自1999年转制以来,三磨所将“行业助推器”作用发挥得淋漓尽致,为国内众多制造业企业突破技术瓶颈提供了“精良装备”。

为某高端品牌汽车发动机、动力总成“磨”出的高精度凸轮轴、曲轴等配件,符合国际汽车行业最严苛的标准;为某知名品牌家用空调“磨”出的压缩机专用部件,能效比更高,寿命更长……

从电子信息、航空航天,到汽车、工具、家用电器,再到光伏、LED,针对各行业领域不断涌现的升级发展需求,三磨所研发出一系列“高、精、尖、专”的超硬材料制品,不断填补行业空白,全方位带动了行业的高质量发展。

这里激励的,是不断探索“蓝海”的志向。

走进三磨所的国家超硬材料及制品工程技术研究中心、超硬材料磨具国家重点实验室、河南省功能金刚石材料创新中心,跟科研人员聊天,你会发现,在他们眼里,金刚石等超硬材料已不再局限于“工具”的范畴。他们紧盯国际科研前沿,进入了金刚石“功能化”研究的新天地。

“如果高品级大单晶金刚石技术实现突破,用金刚石材料制作的芯片,能否成为研发新型高性能计算机的重要支撑?”

“通过研发金刚石掺杂的环保材料,可以高效降解有害物,将污水直接处理成符合环保国标的清洁水,也许可以因此破解生物制药行业的污水处理国际性难题?”

“开发同为碳基构成的金刚石超硬材料,替代金属做成心脏起搏器、骨关节置换部件,不仅可以彻底克服人体对金属材料产生的排异反应,而且极其坚固耐用,这是否能成为医疗产业一个新的突破口?”

三磨所的科研人员,正在努力把这一个个“问号”,变成创新发展的“句号”和“叹号”。

基于金刚石优异的光、电、热和化学性能的研发,目前大多还处于理论研究和实验室探索中,但也许在不久的将来,这些“奇思妙想”将占据创新研发的制高点,拓展出新的产业发展空间,为整个超硬材料行业乃至国家制造业,开辟出一片片广袤而富饶的“蓝海”。(记者 尹江勇)

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