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【轉載】產量占全國80%以上!河南超硬材料產業發展“超硬核”

  • 發布時間:2022-02-19
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超硬材料,是指硬度特別高的材料,主要是指金剛石和立方氮化硼。超硬材料磨具,是以金剛石或立方氮化硼等超硬材料為磨料的磨削工具。超硬材料磨具是支撐先進制造技術的必備工具,被譽為現代工業的“牙齒”,廣泛應用于航空航天、國防軍工、高檔數控機床等領域。

說了這么多,相信你也了解了啥是超硬材料和超硬材料磨具。但是你知道嗎?河南是我國超硬材料及磨具產業發源地、技術中心、輻射源和產業化基地,產量占全國80%以上,有“超硬材料及磨具全球市場看中國,中國市場看河南”的美譽。

三磨所院內的六面頂壓機

鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司(以下簡稱“三磨所”),是我國磨料磨具行業唯一的綜合性研究開發機構。1963年和1966年,該公司合成了中國第一顆人造金剛石和立方氮化硼,填補了國內空白。此后,該公司又相繼開發出一系列填補國內空白的超硬材料制品、行業專用生產和檢測設備儀器,“超硬材料磨具國家重點實驗室”也是依托該公司組建。

2月18日,當記者剛一走進這家公司,就被院中“佇立”著的六面頂壓機所吸引。據三磨所總經理陳恩厚介紹,該壓機是中國第一臺鉸鏈式六面頂壓機,于1965年1月研制成功,開創了六面頂壓機合成金剛石技術的先河。

從單純的金剛石研發到全鏈條發展,三磨所打破了我國高檔精密超硬材料制品主要依靠進口的局面。在該公司展廳,羅列著應用于汽車、制冷、工具、電子、LED等不少行業的應用產品。精密金剛石滾輪、內圓磨砂輪、超薄切割砂輪……一個個精密的儀器看的人眼花繚亂。

走進超硬材料磨具國家重點實驗室,有不少技術人員正在進行著各項實驗。記者獲悉,該實驗室深度對接國家重大需求、面向國家經濟主戰場,積極承擔重大項目、組建重大團隊、產出重大成果。

實驗室內技術人員正在進行實驗

目前,該實驗室承擔縱向及橫向科研項目30項,代表性成果有“半導體芯片高效精密劃切系列超薄砂輪制造關鍵技術研究及應用”“高效精密低損傷復合結合劑金剛石砂輪及其磨削技術與應用”等等。

他們做的這些實驗到底有什么作用?以第一個代表性成果為例,項目開展前,我國芯片自給率僅為17%,高端芯片幾乎全部依賴進口,我國相關自主技術長期落后于人,已成為制約我國電子信息產業發展的“芯病”。

之后,實驗室研制出具有自主知識產權的半導體芯片精密劃切用系列超薄砂輪,解決了我國半導體行業芯片的精密高效劃切難題,打破了國外技術壟斷和封鎖,補齊了長期困擾我國半導體芯片高效精密加工系列超硬砂輪開發的技術短板。目前,該項目成果已在三磨所進行批量化生產,成功應用于國際頂級芯片制造企業。

利用化學氣相沉積技術合成的人造鉆石,也稱CVD鉆石

在實驗室,記者還看到一顆顆鉆石正在機器里不斷“生長”出來。據介紹,這臺機器以鉆石薄片為“種子”,不斷注入氫氣和甲烷氣體,機器會以適當的壓力將鉆石薄片加熱到攝氏幾千度,在這種環境下,鉆石會慢慢“生長”,從而形成新的、大的鉆石。

“在科研方面,我們共投入經費近2億元。實驗室現擁有先進科研開發設備400余臺(套),總值8000萬元。此外,實驗室聚集和培養優秀人才,逐漸形成了一支技術水平國內領先、國際先進的超硬材料磨具專業研究人員隊伍?!标惗骱癖硎?,未來,實驗室將聚焦超硬材料及制品行業技術瓶頸,在高性能超硬材料制造技術、金剛石功能材料器件、超硬材料制品先進制造與應用技術、超硬材料及制品性能評價與標準四個方面,取得一批具有國際影響力的重大、原創科研成果,支撐超硬材料及制品產業高質量發展。


大河報·豫視頻記者 侯冰玉

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