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打破國外技術壟斷,拿捏全球超硬材料命脈,河南的標籤有很多,這項美譽“超硬核”

河南科技報全媒體記者 杜勇

河南的標籤有很多,這項美譽“超硬核”!

你知道嗎?河南還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,產量佔全國80%以上,有著“超硬材料及磨具全球市場看中國,中國市場看河南”的美譽。

作為我國磨料磨具行業唯一的綜合性研究開發機構,鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司(以下簡稱“三磨所”)在1963年和1966年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。此後,該公司又相繼開發出一系列填補國內空白的超硬材料製品、行業專用生產和檢測裝置儀器,“超硬材料磨具國家重點實驗室”也是依託該公司組建。

2月18日下午,記者隨“奮進新徵程 建功新時代”主題採訪團來到這家公司,剛一進門就被院內矗立著的六面頂壓機所吸引。據該研究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,於1965年1月研製成功,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製品主要依靠進口的局面。在該公司展廳,陳列著應用於汽車、製冷、工具、電子、LED等行業的應用產品和精密金剛石滾輪、內圓磨砂輪、超薄切割砂輪……一個個精密儀器令人眼花繚亂。

利用化學氣相沉積技術合成的人造鑽石,也稱CVD鑽石

據超硬材料磨具國家重點實驗室主任劉明耀介紹,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,以樹脂、陶瓷、金屬等材料作為結合劑,新增多種改性填料助劑,經過物理或化學方法及特殊工藝處理製成的系列複合材料磨削工具。超硬材料磨具是支撐先進製造技術的必備工具,被譽為現代工業的“牙齒”,廣泛應用於航空航天、國防軍工、高檔數控機床等領域。

走進超硬材料磨具國家重點實驗室,記者看到有不少技術人員正在進行著各項實驗。據悉,該實驗室目前承擔縱向及橫向科研專案30項,代表性成果有“半導體晶片高效精密劃切系列超薄砂輪製造關鍵技術研究及應用”“高效精密低損傷複合結合劑金剛石砂輪及其磨削技術與應用”等。該實驗室的建設,對於帶動我國超硬材料磨具及其他高階製品行業整體技術水平的提升,改變行業增長方式,促進產業結構調整和轉型升級,為迅速做大做強我國超硬材料製品產業提供技術保障。

技術人員正在進行實驗

實驗室研製出具有自主智慧財產權的半導體晶片精密劃切用系列超薄砂輪,解決了我國半導體行業晶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晶片高效精密加工系列超硬砂輪開發的技術短板。目前,該專案成果已在三磨所進行批次化生產,成功應用於國際頂級晶片製造企業。

“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裝置400餘臺(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。”公司總經理陳恩厚表示,未來,實驗室將聚焦超硬材料及製品行業技術瓶頸,在高效能超硬材料製造技術、金剛石功能材料器件、超硬材料製品先進製造與應用技術、超硬材料及製品效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,支撐超硬材料及製品產業高質量發展。

鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司黨委副書記、超硬材料磨具國家重點實驗室副主任邵俊永在向記者介紹磨具器件

據瞭解,在研究內容與成果方面,該國家實驗室充分發揮學科特色優勢,深度對接國家重大需求、面向國家經濟主戰場,積極承擔重大專案、組建重大團隊、產出重大成果。承擔縱向及橫向科研專案30項,累計金額8100萬元。目前已發表論文100餘篇,授權發明專利150項,制修訂國家或行業標準32項,相關成果獲得國家省部各級獎勵共13項,其中國家科學技術發明獎二等獎1項、中國機械工業聯合會一等獎1項、河南省科學技術進步獎一等獎2項、中國機械工業聯合會二等獎2項、河南省科學技術進步獎二等獎3項。