“超硬”河南，點(diǎn)石成金

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(xì)的刀身，溫潤(rùn)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(chǎng)效率革命，當(dāng)它切入汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的鋁合金缸蓋時(shí)，金屬碎屑會(huì)在切削處絲滑地翻卷。

這種微米級(jí)精度的“河南刀刃”，出自鄭州鉆石精密制造公司，目前已服務(wù)于國(guó)內(nèi)95%以上的發(fā)動(dòng)機(jī)主機(jī)廠。企業(yè)負(fù)責(zé)人透露：“傳統(tǒng)刀具切100個(gè)工件就磨出鋸齒，而我們的刀具連續(xù)切削3000個(gè)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(wàn)個(gè)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(guó)，中國(guó)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(diǎn)綴人們的美好生活，更被廣泛應(yīng)用于航空航天、國(guó)防軍工、高檔數(shù)控機(jī)床、芯片制造以及地質(zhì)勘探等領(lǐng)域，被稱為“工業(yè)牙齒”。

它作為第三代半導(dǎo)體材料的碳化硅襯底，用來(lái)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(dāng)于在一個(gè)足球場(chǎng)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(xiàng)目組組長(zhǎng)楊威說(shuō)。

河南省工業(yè)和信息化廳相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，目前，有20多個(gè)國(guó)家級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)在河南扎根，超過(guò)80項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破在實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)期被“高耗能”標(biāo)簽所困。在這場(chǎng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的硬仗中，技術(shù)創(chuàng)新是刻進(jìn)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)?ldquo;硬核智造”。

走進(jìn)商丘柘城惠豐鉆石的智能車間，300臺(tái)金剛石微粉自動(dòng)分選機(jī)正有節(jié)奏地運(yùn)轉(zhuǎn)，被稱為“智慧大腦”的系統(tǒng)將采購(gòu)、生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)抓取分析，每一個(gè)參數(shù)都被精準(zhǔn)監(jiān)控。

“以前人工分選全憑手感，現(xiàn)在機(jī)器‘眼睛’比人尖，精度從微米級(jí)躍升到納米級(jí)。”企業(yè)有關(guān)負(fù)責(zé)人話里透著自豪。

距此不遠(yuǎn)的力量鉆石廠區(qū)里，企業(yè)項(xiàng)目辦公室的陳亞男掰著指頭算：“生產(chǎn)設(shè)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(lái)單位能耗反而降了一半。我們的光伏板一年能發(fā)700多萬(wàn)度電，節(jié)電又省錢。”

而在許昌的黃河旋風(fēng)車間，工人只需在電腦前輕點(diǎn)鼠標(biāo)，“5G+智慧工廠”系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)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(shí)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(gè)國(guó)家級(jí)綠色工廠、5個(gè)省級(jí)綠色工廠組成的“綠色矩陣”，正推動(dòng)單位產(chǎn)值能耗大幅下降，而2個(gè)國(guó)家級(jí)智能工廠和1個(gè)5G工廠，則讓生產(chǎn)效率提升了20%以上。

2024金剛石大會(huì)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(xué)反應(yīng)”則讓優(yōu)勢(shì)持續(xù)裂變。

在鄭州的培育鉆石交易中心，數(shù)字大屏實(shí)時(shí)跳動(dòng)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(shè)計(jì)加工，通過(guò)“供應(yīng)鏈+線上交易”的模式，形成“上午在柘城合成、下午在長(zhǎng)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(jià)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(dǎo)體襯底等前沿領(lǐng)域，南陽(yáng)的單晶、商丘的微粉、許昌的裝備，各自守住產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)，形成“四城聯(lián)動(dòng)”協(xié)同作戰(zhàn)的產(chǎn)業(yè)版圖。

788家企業(yè)、229家高新技術(shù)企業(yè)組成的集群，讓本地化配套率達(dá)到60%。其中，超硬材料單晶、微粉、培育鉆石等多個(gè)產(chǎn)品全球年產(chǎn)值前三的企業(yè)均在集群內(nèi)“安營(yíng)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(jìn)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(shí)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(diǎn)石成金的傳奇。

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