2008年是鄭州磨料磨具磨削研究所建所50周年,也恰逢我國(guó)第一顆人造金剛石誕生45周年。在這個(gè)雙喜臨門(mén)的日子,作為我國(guó)磨料磨具行業(yè)的一名老兵和我國(guó)人造金剛發(fā)展歷史的見(jiàn)證人之一,愿重溫幾個(gè)歷史鏡頭,以資共享。
一、代號(hào)《121》
1960年月10月,第一機(jī)械工業(yè)部下達(dá)了一項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)科研項(xiàng)目,為了保密,課題的名稱(chēng)采用了代號(hào)《121》,它就是后來(lái)人所共知的公開(kāi)秘密——人造金剛石的研制項(xiàng)目。
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,高硬度、難加工材料的不斷出現(xiàn),機(jī)械加工、地質(zhì)勘探、石油開(kāi)采、冶金、電子工業(yè)和軍工系統(tǒng)對(duì)金剛石的需求日益增多。而我國(guó)天然金剛石已探明礦源稀少,開(kāi)采更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了需求,當(dāng)時(shí)年產(chǎn)量只有幾千克拉,所以一直是靠進(jìn)口過(guò)日子,不僅每年耗去數(shù)千萬(wàn)美元的外匯,而且進(jìn)入20世紀(jì)60年代由于國(guó)際形勢(shì)的變化,進(jìn)口幾乎處于無(wú)望程度。而人造金剛石,當(dāng)時(shí)還只有美國(guó)等幾個(gè)少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家所掌握,作為一種戰(zhàn)略物資,對(duì)我嚴(yán)加封鎖和保密。面臨此形勢(shì),在中央“自力更生、奮發(fā)圖強(qiáng)、趕超世界先進(jìn)科學(xué)技術(shù)水平”的偉大號(hào)召下,我所與兄弟單位責(zé)無(wú)旁貸地接受了這一光榮而又艱巨的任務(wù)。金剛石當(dāng)時(shí)作為一種超硬磨料,課題任務(wù)也就自然落到了我們所和我們磨料研究室,當(dāng)時(shí)自己做為室主任深感壓力之大。在所領(lǐng)導(dǎo)親自主持下,經(jīng)過(guò)研究決定,讓研究室副主任于鴻昌同志立即放下室務(wù)工作,專(zhuān)職任《121》課題組長(zhǎng),同時(shí)抽調(diào)研究室技術(shù)骨干王光祖、蘆飛雄、余征民、李進(jìn)保等同志組成《121》課題小組。與一機(jī)部通用機(jī)械研究所、地質(zhì)部地質(zhì)科學(xué)研究院一道,在幾乎沒(méi)有任何可以借鑒、極端困難條件下,開(kāi)始了向人造金剛石這一科學(xué)技術(shù)高峰攀登。
由于參戰(zhàn)單位的通力合作,經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的緊張活動(dòng),資料查找,調(diào)研分析,課題組提出的《人造金剛石研究計(jì)劃任務(wù)書(shū)》于1961年3月得到一機(jī)部正式批準(zhǔn)。首先以通用機(jī)械研究所為主完成了高壓高溫裝置的設(shè)計(jì),接著又突破了制造和裝備的難關(guān),終于1962年底有了我國(guó)第一套61型高壓高溫裝置,為人造金剛石合成試驗(yàn)提供了條件。于此同時(shí)以我所于鴻昌、王光祖等同志為首查閱了北京圖書(shū)館和情報(bào)專(zhuān)利室,收藏的有關(guān)圖書(shū)、資料,對(duì)當(dāng)時(shí)能查到的有關(guān)金剛石合成的近十條曲線,作了逐個(gè)分析,總結(jié)出了經(jīng)驗(yàn)公式和石墨—金剛石平衡曲線,確定了合成壓力與溫度條件;選定了觸媒、碳素及組裝方法;結(jié)合搞普通磨料的電熱知識(shí)選定了直接加熱法,撰寫(xiě)了《人造金剛石合成工藝?yán)碚摶A(chǔ)》和《人造金剛石合成工藝實(shí)施方案》并于1962年11月正式提出了《人造金剛石合成工藝計(jì)劃任務(wù)書(shū)》,為人造金剛石的研制提供了理論依據(jù)和具體的實(shí)施方案。經(jīng)過(guò)一次次試驗(yàn)失敗,突破了一個(gè)個(gè)的難關(guān),終于1963年12月6日,在最后一組方案第32次合成試驗(yàn)中,研制成功了我國(guó)第一顆人造金剛石,前后用了兩年多時(shí)間,圓了國(guó)內(nèi)外多少人的百年夢(mèng)想,走完了工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家用了10多年才走完的路程。代號(hào)《121》也因此被永遠(yuǎn)載入我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展史冊(cè)。此項(xiàng)目曾先后獲得全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)、全國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)、河南省科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。
二、總理的關(guān)懷
我們最敬愛(ài)的周恩來(lái)總理,生前在操勞著國(guó)內(nèi)外大事,日理萬(wàn)機(jī)情況下,一直關(guān)心著我國(guó)人造金剛石的發(fā)展。記得是在1969年在一機(jī)部領(lǐng)導(dǎo)向總理匯報(bào)金剛石生產(chǎn)情況時(shí),總理做了三點(diǎn)指示:第一,金剛石的事以后由先念同志抓一抓。(李先念同志時(shí)任副總理);第二,金剛石生產(chǎn)也應(yīng)象多晶硅、單晶硅那樣,搞群眾運(yùn)動(dòng)。(當(dāng)時(shí)全國(guó)正大力推廣多晶硅、單晶硅生產(chǎn));第三,明年能否生產(chǎn)20萬(wàn)克拉!歷史事實(shí)告慰了總理,三點(diǎn)指示,全部實(shí)現(xiàn)了。
首先,李先念副總理,在人造金剛石發(fā)展的不同階段,對(duì)取得的成績(jī)和前進(jìn)中的問(wèn)題,不僅做過(guò)多次口頭指示,還做了不少文字批示:
1970年10月29日在《上海砂輪廠大破技術(shù)神秘論,金剛石生產(chǎn)提高十三倍》簡(jiǎn)報(bào)上批示:金剛石的生產(chǎn)是否也象多晶硅、單晶硅那樣搞一個(gè)殲滅戰(zhàn)。從這份簡(jiǎn)報(bào)看來(lái),不那么神秘,上海砂輪廠已經(jīng)開(kāi)出道路,別的廠就可以學(xué)。
1971年9月全國(guó)人造金剛石會(huì)議前夕,李副總理指示:必須把這項(xiàng)重要戰(zhàn)略物資立足國(guó)內(nèi),現(xiàn)在每年要花幾千萬(wàn)美元從資本主義國(guó)家進(jìn)口,人家不給怎么辦?
1971年12月29日,全國(guó)計(jì)劃會(huì)議轉(zhuǎn)發(fā)《關(guān)于人造金剛石生產(chǎn)和科研情況的報(bào)告》上,批示:不斷抓下去,總可以抓出好質(zhì)量和數(shù)量。
1973年7月26日,對(duì)國(guó)務(wù)院信訪辦《簡(jiǎn)報(bào)》61期“關(guān)于上砂提出人造金剛石生產(chǎn)積壓?jiǎn)栴}。”批示:為什么金剛石沒(méi)有用途?是否沒(méi)有推廣作用?建議調(diào)查研討,擴(kuò)大使用范圍。一時(shí)推銷(xiāo)不出去,財(cái)政部收起來(lái)。不知外貿(mào)能否出口?
1973年9月9日對(duì)一機(jī)部《關(guān)于解決人造金剛石積壓?jiǎn)栴}的報(bào)告》,批示:建議采取積極方針,不要潑冷水。一個(gè)新的產(chǎn)品發(fā)生一些問(wèn)題是可以理解的。遇到問(wèn)題是知難而進(jìn),還是知難而退呢?只能采取知難而進(jìn),決不能知難而退,知難而退是機(jī)會(huì)主義者。不過(guò)要發(fā)動(dòng)群眾,加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),總結(jié)經(jīng)驗(yàn),很快提高質(zhì)量,多品種生產(chǎn)。不要急,但也不能太慢,只要盡最大力量能辦到,就應(yīng)辦到。盡了力可能還是辦不到,那只有繼續(xù)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)再辦。
1974年6月23日在擬派鉆石考察小組赴加納、扎伊爾請(qǐng)示一文上批示:我們自己搞人造金剛石前幾年抓得很緊,并且有所進(jìn)步,近幾年似乎冷下來(lái)了,還是把這項(xiàng)工作抓緊吧!立足點(diǎn)應(yīng)靠自己生產(chǎn),靠自己是唯一的好辦法。
1974年10月14日對(duì)地質(zhì)局編《地質(zhì)簡(jiǎn)報(bào)》1974年第27期《我國(guó)天然金剛石資源情況》的批示:人造金剛石不能放松。
1974年10月25日,對(duì)一機(jī)部情況反映《增刊十七期》《關(guān)于人造金剛的研制和應(yīng)用取得新進(jìn)展》的批示:要鼓勵(lì)。
其二,在總理和其他中央領(lǐng)導(dǎo)指示下,我所全力以赴展開(kāi)了人造金剛石的推廣工作。由我所參加選址、設(shè)計(jì)并提供全套生產(chǎn)工藝技術(shù)資料和人員培訓(xùn)的,我國(guó)第一個(gè)人造金剛石專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠——第六砂輪廠于1969年底投入試生產(chǎn)。在推廣人造金剛石活動(dòng)中,我所編印了大量人造金剛石應(yīng)用等宣傳材料和人造金剛石生產(chǎn)全套基礎(chǔ)工藝技術(shù)資料,免費(fèi)向全國(guó)有關(guān)單位贈(zèng)送。無(wú)私、無(wú)償?shù)叵群鬄楸拘袠I(yè)和冶金、地質(zhì)、煤炭、石油等系統(tǒng)幾十個(gè)單位培訓(xùn)了三、四百名專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員和工人。較早來(lái)所的有第一、第二、第六砂輪廠、上海砂輪廠、蘇州砂輪廠、冶金部北京燕郊金剛石廠,武漢軍區(qū)后勤712廠等。僅712廠來(lái)所培訓(xùn)的干部、技術(shù)人員、工人就有40人之多。當(dāng)時(shí)為給兄弟單位學(xué)員提供學(xué)習(xí)條件,全所壓機(jī)滿負(fù)荷開(kāi)動(dòng),學(xué)員日夜輪流上崗。食堂緊張,所領(lǐng)導(dǎo)親自帶領(lǐng)干部下食堂幫廚,單身宿舍爆滿,所里就下令研究室騰出部分試驗(yàn)室,臨時(shí)解決學(xué)員住宿問(wèn)題。從而使我國(guó)人造金剛石的生產(chǎn)很快就象多晶硅、單晶硅一樣在全國(guó)推廣開(kāi)來(lái)。
其三,由于除了我所和六砂外,不少參加培訓(xùn)單位也都很快先后投產(chǎn),1970年我國(guó)人造金剛石產(chǎn)量一躍突破了總理要求的20萬(wàn)拉,實(shí)際完成24萬(wàn)5千克拉。
三、以研為主,兼搞小生產(chǎn)
為了使人造金剛石的科研成果,盡快轉(zhuǎn)入工業(yè)生產(chǎn),1965年4月一機(jī)部向我所,濟(jì)南鑄鍛所、上海材料所,下達(dá)了經(jīng)國(guó)家科委批復(fù)的《關(guān)于人造金剛石中間試驗(yàn)計(jì)劃任務(wù)書(shū)》,要求在我所建立人造金剛石中間試驗(yàn)基地。我所除對(duì)項(xiàng)目全面負(fù)責(zé)外,還具體承擔(dān)了合成工藝、原材料加工工藝、產(chǎn)品分選工藝和理化鑒定及檢驗(yàn)方法等研究任務(wù)。濟(jì)南鑄鍛所主要負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)與試制六面頂壓機(jī)。上海材料所主要負(fù)責(zé)硬質(zhì)合金頂錘的研制。由于三單位的共同努力,用了不到一年的時(shí)間,全面完成了中間試驗(yàn)任務(wù)。我所在完成此項(xiàng)任務(wù)中,幾乎動(dòng)員了全所的力量,群策群力,在烈日下,在有害煙霧中,有的同志在攻克頂錘的爆炸關(guān)中震壞了耳膜,在土法上馬的酸處理中燒了手腳、廢寢忘食、艱苦奮戰(zhàn),終于多快好省地完成了人造金剛石中間試驗(yàn)基地建設(shè)。
在邊研究、邊建設(shè)、邊生產(chǎn)中我所人造金剛石產(chǎn)量1966年突破了一萬(wàn)克拉大關(guān)。物以稀為貴,由于人造金剛石處于中間試驗(yàn)階段,僅我所獨(dú)家生產(chǎn),所以當(dāng)時(shí)金剛石價(jià)格十分昂貴,現(xiàn)今市場(chǎng)上幾角錢(qián)一克拉,通常講的磨料級(jí)人造金剛石,那時(shí)售價(jià)為30元一克拉。致使行業(yè)無(wú)不以羨慕的眼光注視并戲說(shuō):“磨料所真是壓機(jī)一響,黃金萬(wàn)兩??!”尤其到了1967年我所不僅擴(kuò)大了金剛石產(chǎn)量,而且還研制成功并投產(chǎn)了人造金剛石微粉和研磨膏,既滿足了國(guó)民經(jīng)濟(jì)一些部門(mén)包括軍工系統(tǒng)的急需,也給所帶來(lái)了較大經(jīng)濟(jì)效益。不僅保證了科研費(fèi)用的開(kāi)支,而且使全所經(jīng)費(fèi)做到了自給有余。因此,還在部、局協(xié)調(diào)下,向經(jīng)濟(jì)困難的兄弟單位進(jìn)行了無(wú)息貸款。我記得比較清楚的就有第一砂輪廠和成都工具研究所。這對(duì)于一直吃“皇糧”的國(guó)家部屬研究所來(lái)說(shuō),簡(jiǎn)直是個(gè)奇跡,當(dāng)時(shí)在全國(guó)也是獨(dú)一無(wú)二的。為此,國(guó)家科委以“以研為主,兼搞小生產(chǎn)”的典型,向全國(guó)科研單位,通報(bào)表?yè)P(yáng)了我所。我所本身也多次被邀在全國(guó)廠長(zhǎng)會(huì)議、所長(zhǎng)會(huì)議和河南省、鄭州市有關(guān)會(huì)議上介紹了經(jīng)驗(yàn)?!兑匝袨橹?、兼搞小生產(chǎn)》的方針和做法,在很長(zhǎng)一段時(shí)間指引了我所的發(fā)展。
四、向大顆粒進(jìn)軍
在磨料級(jí)人造金剛石完成中間試驗(yàn)任務(wù),逐步轉(zhuǎn)向工業(yè)化生產(chǎn)同時(shí),為了滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)大顆粒金剛石的需求。在中央有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)“金剛石要立足于國(guó)內(nèi),立足于人造”的指示和“人定勝天”(人造的一定要?jiǎng)龠^(guò)天然的)口號(hào)鼓舞下,根據(jù)一機(jī)部指示精神,我所于1967年開(kāi)始了向大顆粒人造金剛石進(jìn)軍。1968年正式成立了《大顆粒人造金剛石試驗(yàn)研究組》。為了響應(yīng)當(dāng)時(shí)走“五七”道路號(hào)召和一定保密性,小組對(duì)外的正式名稱(chēng)為《五七試驗(yàn)組》。由我兼任組長(zhǎng),邵德厚、于鴻昌同志任副組長(zhǎng),并分別擔(dān)任單晶及聚晶課題組負(fù)責(zé)人。時(shí)值文化大革命,干部全部下放勞動(dòng)。因此,試驗(yàn)組的工人、技術(shù)人員、領(lǐng)導(dǎo)干部一同研究計(jì)劃、制訂方案,一同日夜倒班參加試驗(yàn)、一同總結(jié)分析、改進(jìn)提高,集思廣益、刻苦鉆研,很快取得了較顯著成果。在單晶方面合成出質(zhì)量較好的1mm左右的單晶體和少量的1.5mm左右的單晶黑色金剛石。我們合成出最大尺寸的單晶體達(dá)6mm。雖然由于設(shè)備條件等限制產(chǎn)品顏色、晶型、強(qiáng)度等還不理想。但摸索出了大顆粒人造金剛石合成材料的選擇、組裝方式、合成工藝條件等寶貴參數(shù),為后來(lái)研制大顆粒、高強(qiáng)度人造金剛石打下了基礎(chǔ);聚晶金剛石的研制,雖然起步稍晚,但很快取得了突破性的進(jìn)展,它既說(shuō)明了大顆粒人造金剛石研制采取單晶、聚晶兩條腿走路方案的正確性,同時(shí)研制成功并立馬投產(chǎn)的不同規(guī)格的聚晶金剛石也適應(yīng)了當(dāng)時(shí)地質(zhì)、煤炭、石油等部門(mén)的急需。我所與勝利油田合作研制的《噴射式人造金剛石聚晶三刮刀鉆頭》,不僅實(shí)現(xiàn)了鐵人王進(jìn)喜等油田師傅們一只鉆頭打一口井的多年夢(mèng)想,而且創(chuàng)造了單只鉆頭進(jìn)尺3135.87m的世界紀(jì)錄,榮獲國(guó)家二等發(fā)明獎(jiǎng)。大顆粒人造金剛石研究課題也獲得了全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)和全國(guó)機(jī)械工業(yè)及河南省科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。
五、《誰(shuí)說(shuō)雞毛不能上天》
在人造金剛石向工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)渡中,作為我國(guó)磨料磨具行業(yè)的骨干企業(yè),上海砂輪廠一直是走在前面的單位之一。在我所人造金剛石轉(zhuǎn)入中間試驗(yàn)階段,他們就邊籌備生產(chǎn)條件,邊派來(lái)了工人師傅和技術(shù)人員,經(jīng)過(guò)短期培訓(xùn)回廠后很快就開(kāi)始了試生產(chǎn)。到了1970年人造金剛石產(chǎn)量猛增了13倍。消息通過(guò)內(nèi)參到了中央,李先念副總理專(zhuān)門(mén)做了批示。指示:看來(lái)金剛石生產(chǎn)不那么神秘,上海砂輪廠已經(jīng)開(kāi)出道路,別的廠就可以學(xué)。當(dāng)時(shí)一機(jī)部也非常重視,立即要求我所馬上派人去幫助總結(jié)經(jīng)驗(yàn),以便在行業(yè)推廣,根據(jù)所的安排我專(zhuān)程趕去了上海。上海砂輪廠朱慶生廠長(zhǎng)親自掛帥,還特請(qǐng)了一位《文匯報(bào)》的記者。我們經(jīng)過(guò)差不多一周的緊張活動(dòng),走訪了工人師傅、技術(shù)人員和車(chē)間領(lǐng)導(dǎo),召開(kāi)了幾個(gè)小型座談會(huì),最后總結(jié)出了一個(gè)典型材料,在此基礎(chǔ)上,上?!段膮R報(bào)》以《誰(shuí)說(shuō)雞毛不能上天》為題,用了近半版的篇幅,做了專(zhuān)門(mén)報(bào)導(dǎo)。
六、抓“三根頭發(fā)”
1971年元月24日全國(guó)計(jì)劃會(huì)議,在北京民族飯店召開(kāi)。袁寶華同志主持了討論人造金剛石等材料工業(yè)發(fā)展的座談。會(huì)上陳華堂同志(時(shí)任國(guó)家計(jì)委副主任)代表計(jì)委發(fā)言,提出要通過(guò)抓三根頭發(fā),把材料工業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)起來(lái)。三根頭發(fā)就是:硅材(單晶硅、多晶硅)、鈮鉭鈦、人造金剛石。同時(shí)指示,抓三根頭發(fā),不僅要著眼于物,更要著眼于政治。他說(shuō):我們這么大的國(guó)家,還要靠進(jìn)口,打起仗來(lái)怎么辦?而且世界革命人民都在看著我們,人家向我們要,我們咋好說(shuō)“沒(méi)有”。有個(gè)兄弟?chē)?guó)家向我們要100公斤單晶硅,周子健同志都不能答應(yīng),還得周總理點(diǎn)頭,太不象話。他接著說(shuō):這三根頭發(fā),是先念同志、秋里同志、寶華同志親自抓的??礈?zhǔn)了,就要下決心,一抓到底。72年計(jì)劃會(huì)時(shí)要拿出成績(jī)來(lái),要公布成績(jī)名單。要抓典型,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),全面推廣。要組成領(lǐng)導(dǎo)小組,按時(shí)開(kāi)會(huì),層層落實(shí)。在座談會(huì)上發(fā)言的有一機(jī)部代表周子健、建材局代表白向銀以及冶金部、河南省代表等。
會(huì)后,為加強(qiáng)對(duì)三根頭發(fā)之一,人造金剛石科研、生產(chǎn)及天然金剛石生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo),在李先念副總理親自主持下,成立了全國(guó)金剛石領(lǐng)導(dǎo)小組。由時(shí)任一機(jī)部副部長(zhǎng)周子健同志任組長(zhǎng),時(shí)任建材局局長(zhǎng)白向銀同志任副組長(zhǎng)。
全國(guó)金剛石領(lǐng)導(dǎo)小組,對(duì)我國(guó)今天能發(fā)展成為世界上人造金剛石生產(chǎn)第一大國(guó),起到了不可磨滅的歷史作用。
參考文獻(xiàn):
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2、王光祖 中國(guó)超硬材料發(fā)展30年(同上)
3、夏瑤峰、瞿光輝 我國(guó)超硬材料工業(yè)的發(fā)展(同上)
4、吳金水、夏瑤峰 鄭州磨料磨具磨削研究所所史(1958—1988)