研制出中国第一颗人造金刚石,郑州三磨所三个厂址为何都是“121号”

关键词 超硬材料|2021-10-22 13:24:13|来源 大河财立方
摘要 今年6月,国务院召开常务会议,部署“十四五”时期,纵深推进大众创业万众创新。9月7日,河南省委工作会议提出锚定“两个确保”,实施“十大战略”,尤其把构建一流创新生态,全力建设国家....

今年6月,国务院召开常务会议,部署“十四五”时期,纵深推进大众创业万众创新。9月7日,河南省委工作会议提出锚定“两个确保”, 实施“十大战略”,尤其把构建一流创新生态,全力建设国家创新高地作为重点工作,要求“加快动能转换,坚持项目为王,壮大市场主体、创新主体”,将为双创赋予澎湃动能。

作为每年一度的双创重头戏,2021年全国大众创业万众创新活动周将于10月19日至25日举行,主会场设在郑州。作为建设中的国家中心城市,郑州市近年立足创新驱动发展战略,“双创”风起云涌,催生了大量市场主体,在支撑就业、促进新动能成长、增强经济内生动力上,起到重要作用。

郑州市有哪些双创成果?它们有着怎样的创业经历和故事?“2021年全国双创活动周”即将启动之际,恰逢河南省第十一次党代会即将召开,大河报·大河财立方推出“郑州创造101”特别报道,关注101家郑州企业的创业创新故事。

在位于郑州高新区的郑州磨料磨具磨削研究所有限公司(以下简称三磨所)院内,展示着一台金黄色的六面体机器。

这是老一辈科技工作者于1965年研发出的中国第一台铰链式六面顶压机——超硬材料合成装置。虽历经风雨,却是中国人造金刚石、立方氮化硼等超硬材料发展史的最好见证。

而作为承载中国超硬材料研发生产使命的三磨所,自1958年几十平方米的“筹备处”开始,从无到有、从小到大、由弱渐强,绘就着中国超硬材料的辉煌画卷。

突破“卡脖子”问题

研制出中国第一颗人造金刚石

2020年,中国人造金刚石产量突破200亿克拉,占全球产量的95%以上,是名副其实的人造金刚石第一大国。
在普通人眼里,金刚石可以打磨成钻石,用作装饰。但在工业领域,以人造金刚石为代表的超硬材料及制品,不仅是支撑我国战略性新兴产业发展的先进基础材料,更是活跃在国防军工、航空航天、半导体芯片等国家重大关键领域中的“精良利器”。

然而,上个世纪50年代,中国在人造金刚石领域还是一片空白,在精密制造和国防工业方面经常被“卡脖子”。

新中国成立初期,国家百废待兴。随着我国工业体系的逐步建立,对工业用金刚石的需求日益剧增。由于我们不掌握人造金刚石合成技术,且天然金刚石成本高,我国天然金刚石储量又少,所以经常受制于人。

据三磨所党委副书记、纪委书记王伟涛介绍,当时我国工业用金刚石主要依靠进口,后因国际环境变化,国外对中国进行封锁,导致我国工业用金刚石的来源几乎被掐断。要发展,中国就要去创造自己的金刚石。

1960年10月,当时的第一机械工业部设立了代号为“121”的攻关课题组,向三磨所等机构下达了研究人造金刚石的进军令。

微信截图_20211015112915.png

经过老一辈科技工作者失败、改进、再失败、再改进的艰苦探索,1963年终于在两面顶压机上,成功研制出了中国第一颗人造金刚石。

欣喜之余,却也面临着新的问题。人造金刚石合成技术研制出来了,可是怎样实现产业化生产?怎样完成生产工艺和设备的完全自主化?

“1965年,老一辈科技工作者创新性地研发出中国第一台‘铰链式六面顶压机’,并在郑州市实现了人造金刚石在六面顶压机上的合成制造,当年产量即达到10000克拉。”王伟涛说。

微信截图_20211015112933.png

随后的30年间,该压机共合成金刚石约150万次,为中国超硬材料产业化奠定了坚实的装备基础,也为中国基础工业走向世界前沿提供了重要的支撑。

由于“六面顶压机”在人造金刚石合成效率和成本上优于两面顶压机,彻底改变了世界人造金刚石产业发展的格局,才造就了今天中国超硬材料行业世界霸主的地位。这台机器就作为“功勋压机”摆放在了三磨所院内。

大河报·大河财立方记者注意到,三磨所的三个厂区地址分别是华山路121号、梧桐街121号、科学大道121号,都在提醒自己不忘“121”攻关课题组的使命,持续为中国超硬材料行业的技术进步与产业发展做出重要贡献。

产品能在头发丝上开七道槽

广泛应用在汽车、电子等多个领域

那么,人造金刚石、立方氮化硼等超硬材料有哪些特点?主要应用在哪些领域?

据了解,超硬材料是人造金刚石、立方氮化硼及以这两种材料为主要成分制成的复合材料的统称。由超硬材料制成的各类高性能工具(切、磨、抛工具等)统称为超硬材料制品。

王伟涛称,超硬材料及制品是支撑先进制造技术的必备工具,被誉为现代工业的“牙齿”。

微信截图_20211015113132.png

由三磨所研究开发出的“高精度超薄超硬材料磨具成套制造技术”“汽车关键零件加工用高效陶瓷CBN磨具”“硅片减薄砂轮”“CNC多轴联动用砂轮”等高技术产品,改变了我国高档精密超硬材料制品主要依靠进口的局面,并取得了良好的经济效益和社会效益。

其针对电子信息、汽车、航空航天、国防军工、家用电器、光伏、LED、风能等行业研究开发出的一系列“高、精、尖、专”超硬材料制品,突破了多项关键技术,取得了一批高水平的成果。

“在汽车行业,三磨所生产的超硬材料制品,应用于汽车动力总成、转向系统关键零部件的磨削加工。”王伟涛说,产品具有磨削效率高、加工精度高、工件尺寸一致性好、砂轮使用寿命长等优点,产品远销欧美等国家和地区。

“头发丝的直径是10微米,我们的产品能够做到在头发丝上开7道槽,达到世界先进水平,可以直接替代国外进口产品。”三磨所科技发展部部长孙冠男说,三磨所开发出的芯片“切、磨、抛”加工全系超硬材料制品,对我国芯片加工产业的独立自主可控、保障芯片产业技术安全具有重要意义。

从一个研究机构发展到一片产业

三磨所将深挖金刚石功能性优势

60多年来,三磨所用一系列“高、精、尖、专”超硬材料制品及专用设备,填补着国内行业的空白,也推动着我国超硬材料行业从无到有、从小到大、由弱渐强。

三磨所成立以来,承担了大量国家、省(部)、市级科研项目,先后取得各类科研成果1450余项,获得国家、省(部)级各类科技奖项170余项。

三磨所在快速发展的同时,也带动着河南超硬材料产业的发展。如今,河南超硬材料产量占全国的80%以上,河南已有众多知名的超硬材料生产企业,他们活跃在中国及世界的舞台上。

在携手行业共同发展的同时,三磨所也在通过术创新来推动产业升级。目前,三磨所把目光瞄向了硼掺杂电极材料、高性能散热材料、光学窗口材料等金刚石功能化应用领域。

王伟涛表示,接下来,三磨所将继续朝着高速、高效、高精密、绿色加工、金刚石功能化应用方向发展。

  ① 凡本网注明"来源:金刚石刀具网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:金刚石刀具网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非金刚石刀具网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

河南超硬材料产业突破关键技术 实现高端制造领域国产替代

河南超硬材料产业突破关键技术 实现高端制造领域国产替代

​据河南省科学技术厅消息,河南作为我国超硬材料产业的核心区,正通过持续创新,在半导体芯片制造、高端芯片散热等关键领域实现技术突破与国产化替代,推动产业向...

日期 2026-01-29   刀具新闻
河南工业大学第七届超硬材料及制品研修班4月开班

河南工业大学第七届超硬材料及制品研修班4月开班

​河南工业大学第七届超硬材料及制品研修班,定于2026年4月13日—19日,在河南工业大学超硬材料磨料磨具行业学院正式开班......

日期 2026-01-23   刀具新闻
亳州市谯城区:超硬材料产业到底有多硬?

亳州市谯城区:超硬材料产业到底有多硬?

“钻石恒久远,一颗永流传。”这句富有诗意和浪漫色彩的广告语道出了钻石的美好寓意和稀缺珍贵。但如今在亳州市谯城区,随着新能源新材料产业的迅猛发展,人造钻石...

日期 2026-01-15   刀具新闻
2026年关于对超硬材料及制品领域1项国家标准征求意见的通知

2026年关于对超硬材料及制品领域1项国家标准征求意见的通知

《半导体芯片化学机械抛光垫修整用金刚石盘》国家标准征求意见稿已由标准工作组起草完成,经全国磨料磨具标准化技术委员会秘书处审核同意,现面向社会广泛征求意见...

日期 2026-01-15   刀具新闻
郑州大学布局建设超硬材料研究院

郑州大学布局建设超硬材料研究院

​1月10日,郑州大学举行学科交叉创新中心揭牌仪式,并首批布局建设了7个未来科学与技术研究院。仪式上,郑州大学学科交叉创新中心和变革性分子前沿研究院、量...

日期 2026-01-15   刀具新闻
三大超硬材料制品项目续建!河北省公布2026年省重点建设项目名单

三大超硬材料制品项目续建!河北省公布2026年省重点建设项目名单

​近日,河北省发展改革委发布河北省2026年省重点建设项目名单,共安排747项,总投资1.56万亿元。项目数量比去年增加44个。其中,超硬材料行业共有3...

日期 2026-01-15   刀具新闻
方城县、河南工业大学与富栊精密签约共建超硬材料产业技术研究院

方城县、河南工业大学与富栊精密签约共建超硬材料产业技术研究院

​2026年1月8日,方城县人民政府、河南工业大学、河南富栊精密工业有限公司共建产业技术研究院合作签约及揭牌仪式在河南工业大学学术报告中心隆重举行。河南...

日期 2026-01-15   刀具新闻
涉及超硬材料!我国加强两用物项对日本出口管制

涉及超硬材料!我国加强两用物项对日本出口管制

1月6日,商务部发布2026年第1号关于加强两用物项对日本出口管制的公告:禁止所有两用物项对日本军事用户、军事用途,以及一切有助于提升日本军事实力的其他...

日期 2026-01-09   刀具新闻
多家超硬材料、磨料磨具企业迎来“科技副总”上任

多家超硬材料、磨料磨具企业迎来“科技副总”上任

​近日,中共河南省委组织部、河南省科学技术厅、河南省教育厅联合发布通知,公布了2025年度河南省“科技副总”人选名单,其中河南省惠丰金刚石有限公司、河南...

日期 2026-01-09   刀具新闻
2025年超硬材料行业项目汇总

2025年超硬材料行业项目汇总

​2025年,超硬材料行业迎来新一轮发展热潮,项目投资呈现“数量多、规模大、覆盖广”的显著特征。据中国超硬材料网不完全统计,截止2025年12月底,全国...

日期 2026-01-05   刀具新闻