跟鉛筆芯相似的碳粉能“種”出鉆石，你相信嗎？如今，在全球人工培育的鉆石里，有將近一半產(chǎn)自中國(guó)，其中的80%又產(chǎn)自中原大地。本質(zhì)上沒區(qū)別，外形上一樣閃耀，價(jià)格卻只有天然鉆石的三分之一?！般@石自由”背后，是河南龐大、完善的超硬材料基礎(chǔ)。

       ??全球40%的鉆石產(chǎn)量來自河南

       說起鉆石，我們首先想到的肯定是那句“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳”的廣告語。曾經(jīng)，鉆石以稀缺而倍顯珍貴，現(xiàn)如今這個(gè)“高大上”的全球大生意中，河南所生產(chǎn)的鉆石已經(jīng)占全球鉆石產(chǎn)量的40%，占中國(guó)鉆石產(chǎn)量的80%。黃河旋風(fēng)超硬材料事業(yè)部合成五廠辦公室主任梁輝表示：“培育鉆石的原材料生產(chǎn)于六面頂壓機(jī)，它生產(chǎn)的條件需要達(dá)到6萬個(gè) 大氣壓強(qiáng)，溫度保持在1300℃~1500℃，其中1萬個(gè)大氣壓強(qiáng)就相當(dāng)于一頭非洲野象坐在一個(gè)人的手指頭上。”黃河旋風(fēng)的廠房?jī)?nèi)，500臺(tái)缸徑750的六面頂壓機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。在電腦的操控下，柔軟的石墨，在 高溫中被“千錘百煉”，“脫胎換骨”，變成了世界上硬度最高的鉆石。黃河旋風(fēng)鉆石事業(yè)部馬躍告訴記者：“培育鉆石是通過科技手段模擬天然鉆石在自然界中的生長(zhǎng)環(huán)境，在實(shí)驗(yàn)室中人工培育而來，培育鉆石毛坯經(jīng)過打磨之后，它就會(huì)變成閃閃發(fā)亮的鉆石。在物理化學(xué)光學(xué)等特征上，實(shí)驗(yàn)室培育鉆石和天然鉆石是一模一樣的?！?/p>

黃河旋風(fēng)廠房

       ??從受制于人到輸出全球

       河南鉆石的傳奇故事要從上世紀(jì)60年代說起。鉆石的原石，也就是金剛石，人送外號(hào)“材料之王”。作為自然界已知的最硬材料，它在機(jī)械加工、石料加工、石材加工、地質(zhì)勘探、石油鉆探等工業(yè)領(lǐng)域都必不可少。黃河旋風(fēng)董事長(zhǎng)龐文龍表示：“我國(guó)超硬材料產(chǎn)業(yè)經(jīng)過60年的艱苦奮斗，現(xiàn)已成為世界超硬材料生產(chǎn)大國(guó)，其人造金剛石的產(chǎn)量位居全球第一，已經(jīng)具有全球最完整的產(chǎn)業(yè)鏈，其相關(guān)的制品是在國(guó)防軍工、 航空航天、芯片產(chǎn)業(yè)、汽車制造等重要領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)精密、超精密加工的關(guān)鍵必備工具?！苯饎偸袠I(yè)有句話：“世界金剛石看中國(guó)，中國(guó)金剛石看河南。但上世紀(jì)50年代，人造金剛石的生產(chǎn)技術(shù)還被國(guó)外壟斷，當(dāng)時(shí)鄭州三磨所被委以重任。三磨所退休研究員孫少華透露：“新中國(guó)成立后，我們國(guó)家的金剛石是受制于國(guó)外的，我們的精細(xì)加工是做不到的，從立項(xiàng)到1963年，我們生產(chǎn)研制出來我們國(guó)家第一顆人造金剛石，從此我們走向了不斷發(fā)展壯大的道路?！睆氖苤朴谌耍捷敵鋈?，河南作為我國(guó)超硬材料及制品產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地，加強(qiáng)支持引導(dǎo)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)體系，發(fā)布了《河南省加快材料產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)再造換道領(lǐng)跑行動(dòng)計(jì)劃(2022~2025年)》，要建成具有世界影響力的萬億級(jí)新型材料產(chǎn)業(yè)集群，推動(dòng)超硬材料產(chǎn)業(yè)由大變強(qiáng)，高精尖發(fā)展。中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié) 會(huì)超硬材料分會(huì)秘書長(zhǎng)孫兆達(dá)表示：“到2025年，超硬材料行業(yè)將依托于全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)中心以超硬材料重要的供應(yīng)基地和地位更加穩(wěn)固。”

       ??從G到D 讓金剛石“純凈無色”

       河南以金剛石為代表的超硬材料優(yōu)勢(shì)明顯，不僅要通過人工培育，不斷把金剛石產(chǎn)業(yè)“做大”，更要把它的“品質(zhì)”做到最好。為此，2022年鄭州 大學(xué)金剛石實(shí)驗(yàn)室和四方達(dá)超硬材料公司，通過“揭榜掛帥”方式，共同開展專題科研攻關(guān)。在四方達(dá)超硬材料公司的實(shí)驗(yàn)室里，雙方的科研人員正在對(duì)用微波等離子化學(xué)氣相沉積法培育的最新一批人造金剛石進(jìn)行檢測(cè)分析。鄭州大學(xué)金剛石光電材料與器件實(shí)驗(yàn)室博士林超男表示：“顏色、凈度、克重，然后還有切工，這4個(gè)方面方向就是鉆石的4c，它的級(jí)別越高，這個(gè)鉆石的價(jià)值就越高。我們1.5克拉以上的是可以穩(wěn)定產(chǎn)出的，切磨出來的鉆石的顏色已經(jīng)接近無色D色。”

       據(jù)了解，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的鉆石顏色分級(jí)體系中，將顏色按英文字母 D-Z 劃分了 23 個(gè)等級(jí)，從 D、E、F、G、H 到 Z 顏色依次遞減。D級(jí)為最高等級(jí)，純凈無色，堪稱完美。河南四方達(dá)超硬材料股份有限公司實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張春林表示：“我們實(shí)驗(yàn)室之前做出來的成品顏色都是 G、H級(jí)別的，但是經(jīng)過近兩年上百次的實(shí)驗(yàn)，不斷調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)，最終達(dá)到了最高級(jí)別 D 色。產(chǎn)品顏色每升一級(jí)，對(duì)于普通人來說看起來差別不大，但是對(duì)于我們來說都是一個(gè)質(zhì)的飛躍。”為了實(shí)現(xiàn)這種質(zhì)的飛躍，通過“揭榜掛帥”，科研和生產(chǎn)單位直接在廠區(qū)內(nèi)共建實(shí)驗(yàn)室，從技術(shù)研究到輸出量產(chǎn)，不僅實(shí)現(xiàn)空間上的無縫連接，更是產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)鏈、延鏈。

       ■記者手記 河南拿捏著全球超硬材料的命脈

       以為代表的超硬材料，被譽(yù)為“最硬最鋒利的工業(yè)牙齒”，也是公認(rèn)的“終極半導(dǎo)體”。超硬材料產(chǎn)業(yè)是河南最具特色的產(chǎn)業(yè)，與這個(gè)行業(yè)關(guān)聯(lián)的研究所、高校、出口機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)院以及龍頭型企業(yè)大都聚集在河南，也正因此，河南形成了全球最完整的超硬材料產(chǎn)業(yè)鏈，并逐步占據(jù)了世界絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位，可以說河南拿捏著全球超硬材料的命脈。從空間站宇航員的防輻射面罩，到南水北調(diào)工程巨型盾構(gòu)機(jī)的鉆頭，河南制造的人造金剛石作為最鋒利的“工業(yè)牙齒”，攬下了一個(gè)又一個(gè)的“瓷器活”，為國(guó)防軍工、航空航天、半導(dǎo)體芯片等國(guó)家重大關(guān)鍵領(lǐng)域拓展應(yīng)用，突破技術(shù)瓶頸提供了“精良利器”。采訪中，記者看到了我國(guó)超硬材料行業(yè)從0到1，直到站上了全球頂端。隨著不斷創(chuàng)新，一顆人造金剛石撐起了中國(guó)的“硬核”產(chǎn)業(yè)。

       ■超硬材料產(chǎn)業(yè)鏈如何“鍛長(zhǎng)板”“補(bǔ)短板”

       大象新聞首席評(píng)論員夏繼鋒：鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳。在情人眼里，鉆石是愛情的象征，而在科研人員的眼里，鉆石是碳原子的組合體，是金剛石、是自然界最硬的礦物質(zhì)。數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)金剛石單晶產(chǎn)量占到全球的95%，其中八成又屬于河南造。所以我們常說世界超硬材料、中國(guó)超硬材料看河南。今天，我們請(qǐng)到了超硬材料模具國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任劉明耀先生。河南的超硬材料產(chǎn)業(yè)很強(qiáng)，在產(chǎn)業(yè)鏈上還存在哪些不足？我們?nèi)绾巍板戦L(zhǎng)板”“補(bǔ)短板”呢？來聽聽劉主任的看法。

       超硬材料磨具國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任劉明耀：目前無論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，金剛石的開發(fā)與應(yīng)用，主要還是加工工具來使用，而金剛石在光、聲、電、熱等方面具有的獨(dú)特優(yōu)異性能，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有得到充分的開發(fā)。金剛石功能化材料的開發(fā)與運(yùn)用，是我們河南超硬材料產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量持續(xù)發(fā)展需要強(qiáng)力打造的重點(diǎn)。目前河南省的超硬材料產(chǎn)業(yè)鏈在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面還存在一些不足，比如說在超硬材料的 制品方面、鉆具和切具方面，還存在著規(guī)模化不足的問題。

       大象新聞首席評(píng)論員夏繼鋒：現(xiàn)在河南把超硬材料的產(chǎn)業(yè)鏈作為全省重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行培育，對(duì)此您有哪些建議和想法？

       超硬材料磨具國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任劉明耀：首先要做好頂層設(shè)計(jì)，制定好產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展規(guī)劃。其次要加強(qiáng)機(jī)制創(chuàng)新，促進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研、用協(xié)同聯(lián)動(dòng)，加強(qiáng)前沿基礎(chǔ)關(guān)鍵核心技術(shù)的研發(fā)。要加強(qiáng)省內(nèi)外、國(guó)內(nèi)外的技術(shù)合作與交流，尤其是與產(chǎn)業(yè)鏈下游的合作。加大人才隊(duì)伍的建設(shè)，尤其是領(lǐng)軍人才隊(duì)伍的建設(shè)力度。為產(chǎn)業(yè)鏈下游企業(yè)提供完整的解決方案服務(wù)，為高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐。

       大象新聞首席評(píng)論員夏繼鋒：如果把超硬材料比作一顆鉆石，那么我們期待河南牌的鉆石不僅僅在產(chǎn)量和品質(zhì)上位居全球的頂端，更在這顆鉆石背后的上下游形成堅(jiān)不可摧的超硬鏈條。