沒有金剛鉆，不攬瓷器活。金剛石是自然界硬度最高的物質(zhì)，素有“工業(yè)牙齒”之稱，而高品質(zhì)的金剛石可用來制作鉆石。在人造金剛石技術尚未成熟前，天然金剛石身價不菲，鉆石更是奇貨可居。然而，多年來河南人造金剛石產(chǎn)業(yè)持續(xù)迭代升級，讓全球“鉆石自由”不再遙不可及。

　　世界人造金剛石看河南

　　人造金剛石業(yè)內(nèi)流傳著這樣一種說法：“世界金剛石看中國，中國金剛石看河南”。

　　此言不虛。來自中國機床工具工業(yè)協(xié)會超硬材料分會的數(shù)據(jù)顯示：目前我國人造金剛石產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的95％，而河南人造金剛石產(chǎn)量占全國的80％。

　　在商丘市柘城縣力量鉆石股份有限公司的車間里，一排排六面頂壓機正安靜運行，而其內(nèi)部溫度高達1600℃，猶如一座座小火山，放置其間的石墨柱在歷經(jīng)兩三周的高溫高壓后，可“孕育”出1克拉以上的高純度鉆石原石。

　　金剛石是一種由碳元素組成的礦物，是石墨的同素異形體，也是常見的鉆石的原身。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。人造金剛石具有與天然金剛石相同的超硬、耐磨、抗腐蝕等優(yōu)良性能，屬于高效、高精、半永久性、環(huán)保型先進無機非金屬材料，是生產(chǎn)用于對高硬脆、難加工材料進行鋸、切、磨、鉆等加工工具的核心耗材，使得在精密切削刀具、耐磨器件、半導體及電子器件、低磁探測、光學窗口、聲學應用、生物醫(yī)學、珠寶首飾等方面得到廣泛應用，享有“材料之王”的美譽。

　　“人造鉆石與天然鉆石相比，就像‘河里的冰’和‘冰箱里的冰’，幾乎沒有差別?！绷α裤@石相關負責人介紹，公司當前最大可以生產(chǎn)出數(shù)十克拉的人造鉆石原石。

　　“柘城有著‘鉆石之都’的美譽，以前主要生產(chǎn)機械加工用金剛石，現(xiàn)在通過技術創(chuàng)新，構(gòu)建了微粉、單晶、鉆石等金剛石制品全鏈條，產(chǎn)品附加值呈幾何級增長?！辫铣强h高新區(qū)管委會主任孫若梅告訴記者，高新區(qū)已入駐金剛石超硬材料及相關配套企業(yè)110余家，培育鉆石毛坯及加工銷售鉆石400萬克拉，微粉產(chǎn)量和出口量分別占全國市場份額的70%和50%。

　　商丘市只是河南人造金剛石產(chǎn)能的富集地之一，鄭州、許昌、南陽等地市也是人造金剛石及其制品的重要產(chǎn)地，分布著中南鉆石、黃河旋風、四方達、鄭州華晶等多家行業(yè)龍頭和上市公司，而規(guī)模相對較小的企業(yè)更多。“企查查”檢索顯示，河南名稱包含“金剛石”的企業(yè)高達499家。

　　數(shù)量龐大的企業(yè)每年釋放出巨大產(chǎn)量?！皳?jù)不完全統(tǒng)計，河南每年產(chǎn)出工業(yè)級人造金剛石約120億克拉，鉆石原石超過600萬克拉，其中相當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。”中國機床工具工業(yè)協(xié)會超硬材料分會秘書長孫兆達介紹。

　　60年從一顆鉆拓展出一條鏈

　　在鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司（以下簡稱“三磨所”）的草坪上，厚重的巖石基座上矗立著一件金燦燦的球形裝備，這是一臺見證了我國超硬材料工業(yè)發(fā)展的“功勛壓機”。

　　“1963年，我們在北京研制出中國第一顆人造金剛石，后來在濟南打造出這臺頂壓機。”王光祖今年90歲，是中國第一顆人造金剛石研制者之一。

　　王光祖回憶，因為金剛石中試基地設在鄭州，三磨所具備良好的超硬材料量產(chǎn)基礎，所以這臺頂壓機自然而然就落戶在了三磨所。

　　三磨所成立于1958年，現(xiàn)隸屬于世界五百強的中國機械工業(yè)集團有限公司，在業(yè)內(nèi)有中國超硬材料“黃埔軍?！钡拿雷u，據(jù)說全國一半以上的超硬材料研發(fā)創(chuàng)業(yè)人員均出自這里。

　　人造金剛石在三磨所實現(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)工藝不斷進步，產(chǎn)業(yè)鏈條持續(xù)拓展，從一顆金剛石衍生出一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

　　“人造金剛石原石、微粉、線鋸、鉆石、頂壓機，從設備到產(chǎn)品，河南企業(yè)不僅打通了產(chǎn)業(yè)鏈，而且一些行業(yè)龍頭在細分領域幾乎做到了極致?！币幻麡I(yè)內(nèi)資深人士介紹，當前正在向高端領域加快延伸。

　　記者走訪了解到，一些龍頭企業(yè)正加快布局前沿研究，黃河旋風用于半導體碳化硅切割的金剛石線鋸躋身國際一流，培育鉆石合成技術國內(nèi)領先；中南鉆石致力于金剛石半導體新材料研究，已制備出大尺寸超高純金剛石半導體晶片和金剛石多晶散熱薄膜。

　　鉆石在人造金剛石領域的利潤率相當可觀，不少廠商正擴大產(chǎn)能和布局寶石加工。柘城縣已經(jīng)引入三家鉆石首飾加工企業(yè)。去年國慶節(jié)期間，三磨所高端培育鉆石品牌DEINO黛諾開啟線上銷售。

　　創(chuàng)新引領塑造產(chǎn)業(yè)新優(yōu)勢

　　在國內(nèi)廠商加快布局人造鉆石產(chǎn)業(yè)的同時，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)《印度時報》等外媒報道和龍頭企業(yè)負責人介紹，印度計劃將培育鉆石產(chǎn)值的全球占比從目前的15%提高至2025年的30%，鉆石切磨加工基地古吉拉特邦已對轄區(qū)內(nèi)的培育鉆石企業(yè)，免除了未來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)設備的進口。

　　中國金剛石產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)遠不止人造鉆石領域。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域的尖端研究仍面臨重大挑戰(zhàn)。

　　金剛石除具有優(yōu)異的力學性能外，還擁有超高的熱導率、高載流子遷移率、高絕緣性、極佳的光學透過性、化學穩(wěn)定性等眾多熱、光、聲、電、化學方面的優(yōu)異性能，使得它在航空航天、新一代半導體、超大功率器件等尖端技術領域具有極佳的應用潛力。

　　業(yè)內(nèi)科研人員介紹，金剛石材料的尖端應用對金剛石的純度、尺寸、制備和加工工藝提出了更高要求，高溫高壓法在某些方面就暴露出了局限性。而在期望值較高的CVD法（化學氣相沉積）領域，美日韓等國的部分研究已經(jīng)取得了較大進展，英國元素六、韓國日進、美國DI等極少數(shù)企業(yè)具備了少量生產(chǎn)專用品種和部分高附加值產(chǎn)品的能力。

　　為延續(xù)在金剛石領域的優(yōu)勢地位，《河南省“十四五”制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃》提出：“鞏固人造金剛石優(yōu)勢，大力發(fā)展寶石級金剛石、高導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?！?/p>

　　在不久前河南召開的超硬材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展座談會上，河南省委書記樓陽生強調(diào)，超硬材料產(chǎn)業(yè)是河南省的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)、潛力產(chǎn)業(yè)，前景廣闊、大有可為。

　　要切實增強責任感、使命感、緊迫感，集聚資源、攥指成拳，進一步補鏈延鏈強鏈，提升產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平，推動更多產(chǎn)品進入中高端、成為關鍵環(huán)，實現(xiàn)優(yōu)勢再造、換道領跑，努力打造超硬材料產(chǎn)業(yè)新高地。