關(guān)于人造金剛石,業(yè)內(nèi)人士常調(diào)侃道:誕生于海外,發(fā)揚(yáng)于中國。
1963年12月6日,中國第一顆人造金剛石在華夏大地誕生。時(shí)過境遷,憑借國人的努力,運(yùn)用自主創(chuàng)新的先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢,我國現(xiàn)已成為全球人造金剛石第一生產(chǎn)大國,產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的90%以上。
如今,作為工業(yè)金剛石強(qiáng)國,我國超硬材料系列應(yīng)有盡有,普通工具和尖端工具也取得了長足進(jìn)步,真正實(shí)現(xiàn)了“人定勝天”立志的初心,僅有極少量高端產(chǎn)品被國外占有或平起平坐。
近60年以來,人們以各種方式回望跌宕起伏的歷史風(fēng)云,驚嘆于我國超硬材料行業(yè)的高速發(fā)展歷程。
“中國既是超硬材料大國也是強(qiáng)國!”作為我國超硬材料行業(yè)先驅(qū)之一的方嘯虎教授對此也頗為感慨。初次見面,其友善且直爽的性格感染了在場的每一個(gè)人。
從科研到生產(chǎn),再到教書育人,方嘯虎數(shù)十年如一日地堅(jiān)守在超硬材料領(lǐng)域的第一線。簡單如“敬業(yè)”一詞遠(yuǎn)不足以概括其人生之路,在他的豁達(dá)開朗之下,是九轉(zhuǎn)曲折的事業(yè)命途。
午后斜陽射到用了很久的辦公桌上,84歲的方老教授坐在桌前,仰首細(xì)細(xì)回憶著,思緒輕輕翻開了那年夏天的第一頁。
1、迎難而上,轉(zhuǎn)攻保密課題
“那個(gè)年代不像現(xiàn)在可以‘雙向選擇’,國家急需,就是我的任務(wù)?!?/strong>
回顧19世紀(jì)中期以來,我國國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,高硬度、難加工材料不斷出現(xiàn),機(jī)械加工、地質(zhì)勘探、石油開采、冶金、電子工業(yè)和軍工系統(tǒng)對金剛石的需求日益增多。然而,我國天然金剛石礦藏極其匱乏,進(jìn)口情況更趨于絕望。
1963年,方嘯虎以合肥工業(yè)大學(xué)地質(zhì)系同年級七個(gè)班近200人的最佳成績,分配到了北京,在冶金部北京地質(zhì)研究所工作。
短短7年里,他從礦床室依次調(diào)任至巖礦室、勘探室。其中,還有一年零七個(gè)月的時(shí)間在積極申請到山西天鎮(zhèn)縣勞動(dòng)鍛煉。提及此事,方嘯虎印象頗深,當(dāng)年干遍了北方所有農(nóng)活的他,還獲得過“勞動(dòng)鍛煉先進(jìn)者”稱號。
科研上,他通過對超基性巖的研究,獲得新的礦物亞種鉑礦-鋨銥釕礦;用“物相方法”確定“中-重稀土”為獨(dú)立礦床。此方法還被上級認(rèn)定為稀土礦床儲量的計(jì)算依據(jù),填補(bǔ)了我國沒有中-稀土礦床的空白。
數(shù)年間,方嘯虎帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)共同完成了兩項(xiàng)國家級“會戰(zhàn)”項(xiàng)目,其中“中-重稀土礦床”作為后續(xù)繼續(xù)尋找稀土礦床的主要方法,經(jīng)1969年查定開采后,直到2015年查閱資料仍具有千億元以上的價(jià)值。
1970年,上級組織找到方嘯虎,將一項(xiàng)“保密課題”交予他。正是這次臨危受命,讓原本從事礦物工作的方嘯虎,“投身”超硬材料行業(yè)。
我國超硬材料行業(yè)先驅(qū)之一方嘯虎
“這一改,就改變了方嘯虎的人生方向!”對此,方嘯虎的領(lǐng)導(dǎo)也時(shí)常感慨不已。
他肩負(fù)重任,不僅要完成滿足勘探室所需的“人造金剛石鉆探技術(shù)”所需一切金剛石,還要承擔(dān)起冶金部金剛石產(chǎn)業(yè)的培訓(xùn)任務(wù)。
“當(dāng)時(shí)全國分六大區(qū),冶金部決定每個(gè)大區(qū)都要有一個(gè)金剛石廠,每個(gè)廠都要到院里進(jìn)行3-6個(gè)月培訓(xùn),必需教會他們金剛石、鉆頭、電鍍擴(kuò)孔器的制作工藝,有條件的還要給他們講基礎(chǔ)和理論課。”方嘯虎對《大國之材》解釋道。
時(shí)過境遷,研發(fā)隊(duì)伍從最初的7、8人,逐漸發(fā)展成可支撐整個(gè)研究室的半壁江山,每年可完成大大小小的課題8個(gè)。
但方嘯虎未曾想到,由于超硬材料領(lǐng)域正在展開的“一盤大棋”,自己不得不離開這個(gè)堅(jiān)守了8年的小團(tuán)隊(duì)。
2、調(diào)令使然,輾轉(zhuǎn)奮戰(zhàn)多地
1977年4月底,一紙調(diào)令,方嘯虎坐著當(dāng)時(shí)廠里最好的“吉普車”,來到桂林籌建金剛石總廠(籌)。
“這是一個(gè)只有幾百人的小廠,門前有一條石子馬路。全廠一概是平房,路是泥巴路,只有一條四米寬的小水泥路,直通煉鋼車間的?!?/strong>方嘯虎記憶中的原金剛石總廠,簡陋得蓽門蓬戶,無法形容。
到任后,廠里只有兩臺剛做好的金剛石專用壓機(jī)。方嘯虎做的第一件事就是花錢買大到各種生產(chǎn)用器材,小到燒杯、試劑、表面皿等,前后總共花了3萬多元“巨款”,才把所需用品基本添置免強(qiáng)夠用。
廠里的老書記張金遲得知此事后,頗感心疼,語重心長地對方嘯虎說,“嘯虎啊,我們是個(gè)小廠,錢是很緊的,不像你們北京來的大研究院,用錢一定要精打細(xì)算?!?/strong>老書記的話非但沒有打擊到方嘯虎,反而激發(fā)了這位年輕人的斗志。“張書記,從進(jìn)廠門我就感受到廠很窮,但到年底咱們一定把它賺回來!”
后來,在職工的共同努力下,建廠18年以來年均利潤0.5萬元的修配廠,發(fā)展成桂林金剛石總廠,連續(xù)實(shí)現(xiàn)30%以上的利潤增長,產(chǎn)值不斷攀升。不出幾年,方嘯虎帶領(lǐng)的車間所產(chǎn)利潤就超過了全廠其他車間的利潤之和。
短短六七年間,方嘯虎所在的車間從十幾個(gè)人發(fā)展成為占全廠一半人數(shù)的大車間。后來經(jīng)過三輪民意測驗(yàn),局里決定讓他直接擔(dān)任廠長(正處級)。再三推辭無果后,方嘯虎只好順應(yīng)民心,接下重任,帶領(lǐng)全廠邁向新的階段。
“要當(dāng)就要當(dāng)個(gè)好廠長!”這是方嘯虎當(dāng)初接過接力棒時(shí),暗自許下的承諾。
經(jīng)過兩屆努力,桂林金剛石總廠一舉斬獲了“全國十大金剛石廠”、“全國七大金剛石鉆頭生產(chǎn)廠”、“廣西壯族自治區(qū)區(qū)級先進(jìn)企業(yè)”“自治區(qū)級對外出口百強(qiáng)企業(yè)”等稱號。拳頭產(chǎn)品金剛石鉆頭在地質(zhì)部全國統(tǒng)計(jì)中始終保持綜合鉆探“米”成本第一名,并在有色系統(tǒng)鉆頭競賽中,連續(xù)多年名列前茅。
琳瑯滿目的各種金剛石鉆頭
1991年末,正當(dāng)金剛石總廠發(fā)展得熱火朝天之際,方嘯虎再一次接到正式調(diào)令,要求離開桂林廠去往更遠(yuǎn)的地方——浙江杭州。
臨別之時(shí),全廠上下一百多人前來為他送行。“大家的心情都很沉重,不少人流下了淚水,我也被感動(dòng)得淚水往肚里流?!?/strong>講到此處時(shí),方嘯虎強(qiáng)忍心中的留戀。
隨后,浙江省杭州兩個(gè)集團(tuán)公司聯(lián)合以人才引進(jìn)的方式,將方嘯虎調(diào)往省工藝品進(jìn)口集團(tuán)和江南貿(mào)工集團(tuán)公司。三年間,方嘯虎一邊做籌劃,一邊利用過春節(jié)時(shí)間編寫講義,培訓(xùn)技術(shù)工人。在他的指導(dǎo)下,公司產(chǎn)品經(jīng)技術(shù)改進(jìn),產(chǎn)量質(zhì)量猛增。
1994年,伴隨著吹得愈發(fā)強(qiáng)勁的改革春風(fēng),方嘯虎開始重新思考人生的安排。此后數(shù)年,他經(jīng)年累月四處奔波,北到吉林,南至福建,東到東營,西至甘肅、云南,為數(shù)十家企業(yè)提供授課咨詢服務(wù),其中有的成為國內(nèi)主要骨干企業(yè)。
3、腳踏實(shí)地,用實(shí)踐探索真知
“中國既是超硬材料大國也是強(qiáng)國!”
上世紀(jì)90年代中期,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國有600-700家企業(yè),每培養(yǎng)1-2個(gè)合成工,就能幫扶一家新生企業(yè)。短時(shí)間內(nèi),一場遍地開花的“金剛石運(yùn)動(dòng)”普及到整個(gè)中東部。
進(jìn)入21世紀(jì),我國超硬材料及制品行業(yè)更是乘風(fēng)而上,在河南等省份已形成了以骨干企業(yè)的龍頭,聚集了大批中小科技型企業(yè)的發(fā)展群體。
彼時(shí),國內(nèi)如中南鉆石、黃河旋風(fēng)等頭部企業(yè)已成為我國超硬材料領(lǐng)域的代表,部分中小企業(yè)隨著市場競爭的愈演愈烈,被迫卷入時(shí)代的洪流中。
方嘯虎曾服務(wù)過的全球最大金剛石企業(yè)
目前有4000余臺大壓機(jī),圖為在400臺壓機(jī)車間留影
業(yè)內(nèi)當(dāng)時(shí)還流傳著一句話,“有錢就能買壓機(jī),有壓機(jī)就能賺錢?!钡絿[虎并不認(rèn)同,“哪有那么容易,倘若真那么容易,還要專家做什么?”后來大量的企業(yè)退出行業(yè),證明了他的論斷。
是非經(jīng)過不知難。一路走來,或許只有那個(gè)時(shí)代的人才明白,中國超硬材料領(lǐng)域能獲得如今的成績是多么的不容易。“當(dāng)年他們真的是腳踏實(shí)地一點(diǎn)一滴,摸爬滾打,摸索出來的?!?/strong>方嘯虎夫人如是評價(jià)。
1970年,方嘯虎受命來到鄭州勘探室當(dāng)領(lǐng)隊(duì)。得此消息,中國首位探礦工程師楊春發(fā)先生曾專程從北京趕往鄭州,在一片黃土地上,二人席地而坐。“老方,所里派你到鄭州來帶隊(duì)。這項(xiàng)政治任務(wù),只能做好,不能失?。 ?/strong>恩師的一席話,讓方嘯虎至今難忘。
由于我國初期的壓機(jī)普遍較小,合成塊只有28*28*28mm,合成腔體最大為Φ10mm,一次只能得到0.8-1.1ct,生產(chǎn)出的金剛石質(zhì)量并不理想。
其中,腔體是形成高壓技術(shù)中一個(gè)重要且復(fù)雜的問題,但由于高溫高壓體系形成過程問題很多,困難重重,對高溫高壓合成金剛石理論認(rèn)識不足,合成設(shè)備和工藝?yán)碚摬黄ヅ洌又?dāng)時(shí)主要耗材——硬質(zhì)合金頂錘質(zhì)量不過關(guān),幾乎沒人愿意貿(mào)然更改體系的設(shè)置。
在首創(chuàng)新工藝鋃嵌Φ380mm特大水電鉆頭
起跑就是沖刺,開局就是決戰(zhàn)。為了改變當(dāng)前的困境,方嘯虎決定從腔體下手。期間,他還前往濟(jì)南找到壓機(jī)設(shè)備的主設(shè)計(jì)師陸乃琨。“正好他們有一臺壓機(jī)在做空載試驗(yàn),已經(jīng)壓到15萬次,準(zhǔn)備壓到18萬次停止試驗(yàn),這給了我極大的信心!”方嘯虎激動(dòng)地回憶道。
經(jīng)過嚴(yán)密的科學(xué)計(jì)算,方嘯虎從頂錘到葉蠟石塊,設(shè)計(jì)出腔體大小的新方案,并對合成工藝進(jìn)行了全方位的調(diào)整。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)后,腔體從與原來的Φ10mm擴(kuò)大至Φ18mm。作為“小口徑金剛石鉆探技術(shù)”申報(bào)的一個(gè)重要組成之一,該成果獲得了1978年“全國科學(xué)大會獎(jiǎng)”和1985年“全國科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)”。
在后續(xù)的推廣使用中,由于腔體的不斷擴(kuò)大,極大地提高了產(chǎn)量和質(zhì)量。高品質(zhì)的金剛石產(chǎn)量增加了4倍多,在普通磨料中,最高提高了6-7倍,實(shí)現(xiàn)了一臺設(shè)備變?yōu)槎嗯_的效果,經(jīng)濟(jì)效益極為可觀。
70年代伊始,業(yè)內(nèi)關(guān)于發(fā)展六面頂壓機(jī)還是兩面頂壓機(jī)的爭議就一直持續(xù)不休。進(jìn)入改革開放如火如荼時(shí)期,引進(jìn)國外兩面頂壓機(jī)的聲音更是此起彼伏。
“本人是中國六面頂壓機(jī)的忠實(shí)堅(jiān)持者、敬業(yè)者?!?/strong>每每回想起當(dāng)年的決定,方嘯虎總是既堅(jiān)定又從容。他竟然放棄了當(dāng)年出國極度不易的良機(jī)。
方嘯虎結(jié)合多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),毅然選擇了具有中國特色與自主知識產(chǎn)權(quán)的六面頂壓機(jī),提出“發(fā)展六面頂壓機(jī)長處,吸收兩面頂壓機(jī)優(yōu)勢”的原則,為后續(xù)六面頂壓機(jī)大型化打下了實(shí)踐和理論的良好基礎(chǔ),并為六面頂壓機(jī)不斷擴(kuò)大腔體、片狀觸媒替代粉末觸媒、間接加熱合成工藝做出卓有成效的探索。
目前,我國六面頂壓機(jī)大型化的數(shù)量已達(dá)到9000余臺,成為我國特色的高壓專用設(shè)備之一,至今仍有增長的趨勢。
4、打不倒的“老虎”
總有年輕人問方嘯虎一個(gè)問題:超硬材料到底是個(gè)什么樣的行業(yè)?
“一個(gè)永不過時(shí)的朝陽行業(yè),一顆永遠(yuǎn)不落的太陽!”方老的回答擲地有聲。
回望過去50余載,方嘯虎致力于推動(dòng)中國超硬材料及制品發(fā)展的初心從未改變,但由于種種原因,總在離實(shí)現(xiàn)目標(biāo)就差臨門一腳時(shí)出現(xiàn)變數(shù)。
前半生坎坷的事業(yè)之路,讓方嘯虎一度覺得自己是“事業(yè)不幸者”??杉幢闳绱?,他始終懷揣著動(dòng)力與信心:“無論怎樣的孤軍作戰(zhàn),只要有一小丁點(diǎn)土和一小口水,我就要活著,把最不利的條件變成有利條件。”
方嘯虎在超硬材料領(lǐng)域的探索精神值得推崇和敬佩,套用全國人大代表、中央委員李振潛(曾是他的直接領(lǐng)導(dǎo))的話來說便是,“方嘯虎是一只打不倒的老虎”。
如今,中國超硬材料行業(yè)進(jìn)入史無前例的高速發(fā)展時(shí)期,站在新的歷史轉(zhuǎn)折點(diǎn),行業(yè)需要找到新目標(biāo),而以人造金剛石為代表的超硬材料迭代更新速度快,若不及時(shí)儲備人才與技術(shù),終有一天也將“泯然眾人矣”。
作為中國第一代人造金剛石與工具的先行者之一,方嘯虎對我國超硬材料行業(yè)的未來發(fā)展之路尤為關(guān)切。“不要只埋頭干活,還要多看看路?!?/strong>中國探礦工程專業(yè)的創(chuàng)始人、學(xué)科奠基人李世忠老先生的告誡,方嘯虎言尤在耳。
近20年來,方嘯虎已主導(dǎo)完成人造金剛石、超硬材料及制品方面的專著共近10部,將超硬材料科研成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與行業(yè)共享,為后輩指路。其中,由浙江大學(xué)出版的《現(xiàn)代超硬材料與制品》(2011年版),還得到了時(shí)值89歲高齡的材料屆泰斗師昌緒院士的親筆題詞。
方嘯虎向全球靜態(tài)高壓創(chuàng)始人美國院士、中國外籍院士
毛河光先生贈(zèng)送自己的專著
而今耄耋之年的方嘯虎,仍筆耕不輟,指導(dǎo)新生研究力量,曾擔(dān)任(現(xiàn)擔(dān)任)中南大學(xué)、北京科技大學(xué)、湖南大學(xué)、山東大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、河南工業(yè)大學(xué)等多所高校的兼職教授(客座教授),培養(yǎng)了十多名博士、碩士,為我國超硬材料工業(yè)的發(fā)展發(fā)光發(fā)熱。
“或許原來最好的條件,能夠成就我更大的事業(yè)。但只要不愧對人生,又何妨!現(xiàn)在可以對國家、對行業(yè)有所貢獻(xiàn),我就很知足了?!?/p>
采訪臨近結(jié)束,方嘯虎對中國超硬材料寄予厚望,特別告訴《大國之材》:“一定要把超硬材料和制品的話語權(quán)掌握在中國人的手中;超硬材料行業(yè)一定要有自己的理論和人才;中國的金剛石功能性材料決不能輸在起跑線上?!?/p>
【個(gè)人簡介】
方嘯虎,教授級高級工程師,北京科技大學(xué)、中南工業(yè)大學(xué)、湖南大學(xué)等兼職教授,碩士生和博士生導(dǎo)師,浙江大學(xué)(兼職)博士后導(dǎo)師。廣西壯族自治區(qū)學(xué)科帶頭人,1998年獲國務(wù)院津貼。國務(wù)院考委會通過(全國第四批)?,F(xiàn)任中國地質(zhì)學(xué)會礦山地質(zhì)專委會副主任(2010年授予“中國地質(zhì)學(xué)會礦山地質(zhì)專委會名譽(yù)主任”),中國材料研究學(xué)會超硬材料專業(yè)委員會顧問,全國超硬材料專家技術(shù)委員會委員;
中國有色金屬工業(yè)總公司“先進(jìn)工作者”、中國物理學(xué)會“先進(jìn)工作者”。曾帶領(lǐng)廣西桂林金剛石總廠獲廣西壯族自治區(qū)“百強(qiáng)企業(yè)”,廣西壯族自治區(qū)級“區(qū)級先進(jìn)企業(yè)”;獲兩項(xiàng)“部優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品”、三項(xiàng)“省優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品”;一項(xiàng)省級創(chuàng)新產(chǎn)品“百花獎(jiǎng)”等。
《超硬材料工程》雜志編委會編委,《磨料磨具》雜志編委會顧問團(tuán)顧問,工業(yè)金剛石信息網(wǎng)專家委員會顧問。主編或編著《超硬材料基礎(chǔ)與標(biāo)準(zhǔn)》、《中國超硬材料新技術(shù)與進(jìn)展》等約500萬字論著,主要參編論著,任顧問或副主任4部。發(fā)表論文170余篇。獲批專利26項(xiàng)。對合成優(yōu)質(zhì)金剛石、提高產(chǎn)量、質(zhì)量、降低消耗及新超硬材料研究、以及地球科學(xué)等方面都具有較為重要的指導(dǎo)意義和科學(xué)價(jià)值。