利用金剛石微粉制作的超硬刀具。人民網(wǎng)記者王玉興攝
纖細的刀身，溫潤的鋒芒，很難想象看似普通的刀具，竟能在鋼鐵叢林里掀起一場效率革命，當它切入汽車發(fā)動機的鋁合金缸蓋時，金屬碎屑會在切削處絲滑地翻卷。
這種微米級精度的“河南刀刃”，出自鄭州鉆石精密制造公司，目前已服務于國內(nèi)95%以上的發(fā)動機主機廠。企業(yè)負責人透露：“傳統(tǒng)刀具切100個工件就磨出鋸齒，而我們的刀具連續(xù)切削3000個工件，刀刃依舊鋒利如新。”
這份“削鐵如泥”的底氣，源自金剛石材質(zhì)賦予的極致硬度。
夏意漸濃，生產(chǎn)正酣。在河南商丘柘城力量鉆石生產(chǎn)車間，6萬個大氣壓的生產(chǎn)腔體中，人造金剛石正“浴火重生”。
“世界金剛石看中國，中國金剛石看河南”。以人造金剛石為主的超硬材料，河南是它的發(fā)軔之地。
它不僅僅能被打磨成精美的培育鉆石飾品，點綴人們的美好生活，更被廣泛應用于航空航天、國防軍工、高檔數(shù)控機床、芯片制造以及地質(zhì)勘探等領域，被稱為“工業(yè)牙齒”。
它作為第三代半導體材料的碳化硅襯底，用來制作高端電子芯片，但又硬又脆，極難加工。而鄭州三磨所新研發(fā)的減薄砂輪，卻將它磨出了鏡面的效果。
“我們打磨的襯底，粗糙度可以控制在3納米以內(nèi)，相當于在一個足球場大小的面積上，不允許出現(xiàn)芝麻粒大小的凸起。”鄭州三磨所產(chǎn)品開發(fā)項目組組長楊威說。
河南省工業(yè)和信息化廳相關負責人表示，目前，有20多個國家級創(chuàng)新平臺在河南扎根，超過80項關鍵技術突破在實驗室誕生，河南金剛石正從“工業(yè)牙齒”向“終極材料”華麗轉(zhuǎn)身。
人造金剛石生產(chǎn)車間。人民網(wǎng)記者王玉興攝
如今閃耀著創(chuàng)新光芒的河南金剛石產(chǎn)業(yè)，曾長期被“高耗能”標簽所困。在這場產(chǎn)業(yè)升級的硬仗中，技術創(chuàng)新是刻進骨子里的“基因”，而綠色智能則是劈開困局的“利刃”，讓“傳統(tǒng)粗活”蛻變?yōu)椤坝埠酥窃臁薄?/P>
走進商丘柘城惠豐鉆石的智能車間，300臺金剛石微粉自動分選機正有節(jié)奏地運轉(zhuǎn)，被稱為“智慧大腦”的系統(tǒng)將采購、生產(chǎn)、倉儲的數(shù)據(jù)實時抓取分析，每一個參數(shù)都被精準監(jiān)控。
“以前人工分選全憑手感，現(xiàn)在機器‘眼睛’比人尖，精度從微米級躍升到納米級。”企業(yè)有關負責人話里透著自豪。
距此不遠的力量鉆石廠區(qū)里，企業(yè)項目辦公室的陳亞男掰著指頭算：“生產(chǎn)設備更新?lián)Q代以后，雖然能耗多了1.2倍，可產(chǎn)能直接翻了2到2.5倍，算下來單位能耗反而降了一半。我們的光伏板一年能發(fā)700多萬度電，節(jié)電又省錢。”
而在許昌的黃河旋風車間，工人只需在電腦前輕點鼠標，“5G+智慧工廠”系統(tǒng)便會自動優(yōu)化生產(chǎn)流程，金剛石合格率從85%飆升至99.6%，生產(chǎn)成本的“減法”與生產(chǎn)效率的“加法”同時書寫著轉(zhuǎn)型奇跡。
這些變化，讓河南超硬材料產(chǎn)業(yè)逐漸摘下了“高耗能”帽子。
數(shù)據(jù)顯示，河南超硬材料產(chǎn)業(yè)4個國家級綠色工廠、5個省級綠色工廠組成的“綠色矩陣”，正推動單位產(chǎn)值能耗大幅下降，而2個國家級智能工廠和1個5G工廠，則讓生產(chǎn)效率提升了20%以上。
2024金剛石大會期間，河南培育鉆石展品。人民網(wǎng)程明輝攝
“中原精度”改寫行業(yè)規(guī)則，產(chǎn)業(yè)集群的“化學反應”則讓優(yōu)勢持續(xù)裂變。
在鄭州的培育鉆石交易中心，數(shù)字大屏實時跳動著全球供需數(shù)據(jù)。商丘的鉆石原石、許昌的切割線、鄭州的設計加工，通過“供應鏈+線上交易”的模式，形成“上午在柘城合成、下午在長葛加工、晚上在鄭州拍賣”的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。這種全鏈條協(xié)同，讓河南成為全球唯一擁有超硬材料全產(chǎn)業(yè)鏈集群的地區(qū)。
曾經(jīng)，河南金剛石企業(yè)“小散亂”，80%扎堆生產(chǎn)低端磨料，陷入低價混戰(zhàn)。如今，鄭州作為“大腦”，聚集了眾多高校和科研院所的研發(fā)力量，專攻半導體襯底等前沿領域，南陽的單晶、商丘的微粉、許昌的裝備，各自守住產(chǎn)業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)，形成“四城聯(lián)動”協(xié)同作戰(zhàn)的產(chǎn)業(yè)版圖。
788家企業(yè)、229家高新技術企業(yè)組成的集群，讓本地化配套率達到60%。其中，超硬材料單晶、微粉、培育鉆石等多個產(chǎn)品全球年產(chǎn)值前三的企業(yè)均在集群內(nèi)“安營扎寨”。
令人驚喜的還有培育鉆石的“跨界突圍”——晶瑩剔透的高凈度培育鉆石走進展柜，不僅成全了年輕人追捧的“克拉自由”，更讓河南從“世界工廠”輕盈邁向“時尚高地”。
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站在新質(zhì)生產(chǎn)力的潮頭，河南超硬材料產(chǎn)業(yè)正書寫點石成金的傳奇。
