利用金剛石微粉製作的超硬刀具。人民網記者 王玉興攝
纖細的刀身,溫潤的鋒芒,很難想像看似普通的刀具,竟能在鋼鐵叢林裏掀起一場效率革命,當它切入汽車發動機的鋁合金缸蓋時,金屬碎屑會在切削處絲滑地翻捲。
這種微米級精度的“河南刀刃”,出自鄭州鑽石精密製造公司,目前已服務於國內95%以上的發動機主機廠。企業負責人透露:“傳統刀具切100個工件就磨出鋸齒,而我們的刀具連續切削3000個工件,刀刃依舊鋒利如新。”
這份“削鐵如泥”的底氣,源自金剛石材質賦予的極致硬度。
夏意漸濃,生産正酣。在河南商丘柘城力量鑽石生産車間,6萬個大氣壓的生産腔體中,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,河南是它的發軔之地。
它不僅僅能被打磨成精美的培育鑽石飾品,點綴人們的美好生活,更被廣泛應用於航空航天、國防軍工、高檔數控機床、晶片製造以及地質勘探等領域,被稱為“工業牙齒”。
它作為第三代半導體材料的碳化矽襯底,用來製作高端電子晶片,但又硬又脆,極難加工。而鄭州三磨所新研發的減薄砂輪,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,相當於在一個足球場大小的面積上,不允許出現芝麻粒大小的凸起。”鄭州三磨所産品開發項目組組長楊威説。
河南省工業和信息化廳相關負責人表示,目前,有20多個國家級創新平臺在河南紮根,超過80項關鍵技術突破在實驗室誕生,河南金剛石正從“工業牙齒”向“終極材料”華麗轉身。
人造金剛石生産車間。人民網記者 王玉興攝
如今閃耀著創新光芒的河南金剛石産業,曾長期被“高耗能”標簽所困。在這場産業升級的硬仗中,技術創新是刻進骨子裏的“基因”,而綠色智慧則是劈開困局的“利刃”,讓“傳統粗活”蛻變為“硬核智造”。
走進商丘柘城惠豐鑽石的智慧車間,300台金剛石微粉自動分選機正有節奏地運轉,被稱為“智慧大腦”的系統將採購、生産、倉儲的數據實時抓取分析,每一個參數都被精準監控。
“以前人工分選全憑手感,現在機器‘眼睛’比人尖,精度從微米級躍升到納米級。”企業有關負責人話裏透著自豪。
距此不遠的力量鑽石廠區裏,企業項目辦公室的陳亞男掰著指頭算:“生産設備更新換代以後,雖然能耗多了1.2倍,可産能直接翻了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700多萬度電,節電又省錢。”
而在許昌的黃河旋風車間,工人只需在電腦前輕點滑鼠,“5G +智慧工廠” 系統便會自動優化生産流程,金剛石合格率從85%飆升至99.6%,生産成本的“減法”與生産效率的“加法”同時書寫著轉型奇跡。
這些變化,讓河南超硬材料産業逐漸摘下了“高耗能”帽子。
數據顯示,河南超硬材料産業4個國家級綠色工廠、5個省級綠色工廠組成的“綠色矩陣”,正推動單位産值能耗大幅下降,而2個國家級智慧工廠和1個5G工廠,則讓生産效率提升了20%以上。
2024金剛石大會期間,河南培育鑽石展品。人民網 程明輝攝
“中原精度”改寫行業規則,産業集群的“化學反應”則讓優勢持續裂變。
在鄭州的培育鑽石交易中心,數字大屏實時跳動著全球供需數據。商丘的鑽石原石、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”的産業閉環。這種全鏈條協同,讓河南成為全球唯一擁有超硬材料全産業鏈集群的地區。
曾經,河南金剛石企業“小散亂”,80%扎堆生産低端磨料,陷入低價混戰。如今,鄭州作為“大腦”,聚集了眾多高校和科研院所的研發力量,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,各自守住産業鏈關鍵環節,形成“四城聯動”協同作戰的産業版圖。
788家企業、229家高新技術企業組成的集群,讓本地化配套率達到60%。其中,超硬材料單晶、微粉、培育鑽石等多個産品全球年産值前三的企業均在集群內“安營紮寨”。
令人驚喜的還有培育鑽石的“跨界突圍”——晶瑩剔透的高凈度培育鑽石走進展櫃,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”。
…………
站在新質生産力的潮頭,河南超硬材料産業正書寫點石成金的傳奇。(王玉興 程明輝)
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