中原大地种出“钻石果”:河南金刚石产业观察

2023-09-18 来源: 郑州晚报 郑州客户端官方网站 分享到:

没有金刚钻,不揽瓷器活。现在的河南有了“揽瓷器活”的底气,多年来河南人造金刚石产业持续迭代升级,打破全球“钻石神话”。

正观新闻·郑州晚记者 唐强 摄

来自中国机床工具工业协会超硬材料分会的数据显示:目前,我国人造金刚石产量占全球总产量的95%,而河南人造金刚石产量占全国的80%。经过六十年的坚守与努力,河南已成为全国超硬材料主要产区和产业研发中心、产业化基地、技术人才辐射源。未来,河南致力于打造具有全球竞争力的现代化超硬材料产业链。

世界金刚石看中国,中国金刚石看河南

人造金刚石业内流传着这样一种说法:“世界金刚石看中国,中国金刚石看河南”。此言不虚,中国第一颗人造金刚石诞生于1963年,并在郑州形成产业化,经过不断的发展,郑州集聚了一批上市公司、央企、高校、国家行业协会等高端技术载体和人才群体,形成国际金刚石产业核心。

谈及河南金刚石产业的起步和发展,郑州磨料磨具磨削研究所(以下简称“三磨所”)是绕不开的话题。

在郑州高新区的郑州三磨所院内,厚重的岩石基座上摆放着一台涂着金色油漆的“六面顶压机”。50多年前,正是这台压机将柔软的石墨在上千度高温中“千锤百炼”,做出了第一颗人造金刚石,中国人造金刚石从此“硬气”起来,开启了河南乃至中国的超硬材料产业,也为河南培育钻石产业的兴旺发达埋下了种子。

工欲善其事,必先利其器,以人造金刚石为代表的超硬材料及制品被称为“最硬最锋利的工业牙齿”,广泛应用于机械制造、航天航空、光学元器件、半导体元器件等领域,享有“材料之王”的美誉。

金刚石原材料为石墨,经过六面顶压机的高温高压,石墨就变成了真正的金刚石,生成以后产业链继续拉长,可以做成金刚石刀具、磨具、线锯等。

正观新闻·郑州晚报记者 唐强 摄

其中,作为金刚石下游产业链的复合刀片就广泛应用于石油勘探领域。在郑州市新亚复合超硬材料有限公司的合成车间里,一排排六面顶压机犹如一座座小火山,安静运行,经过二十多分钟的高温高压后,可“压制”出一块大尺寸的切削刀具用金刚石/立方氮化硼复合片。据相关负责人介绍,我国第一片商业用途的石油钻探用金刚石复合片就诞生于此。

消费级培育钻石成新增长点

除了工业金刚石的发展,近年来,培育钻石也成为金刚石产业的又一增长点。

正观新闻·郑州晚报记者 李新华 摄

走进郑州高新区梧桐街121号,记者来到了三磨所内的“DEINO黛诺”钻石展览区。作为国内首个专注异形钻珠宝的设计品牌,展览区处处是惊喜。不多时,记者便被一颗造型奇特、内部隐约可见枝繁叶茂之资的裸钻吸引,更令人震惊的是,这样匠心独具、极具特色的珠宝钻石在这里随处可见。

正观新闻·郑州晚报记者 李新华 摄

中国磨料磨具工业海南有限公司DEINO黛诺培育钻石品牌总经理刘洋洋介绍,在去年国庆节期间,黛诺开启了线上销售。“希望传统珠宝企业加大布局培育钻石市场,让越来越多的人知道培育钻石这一‘国货之光’。”刘洋洋说。

而在距离郑州200公里外的河南柘城更是有着“钻石之都”的美誉。据悉,柘城超硬材料产业的发展始于上世纪80年代,历经40余年的培育发展,从“小、散、乱”到原辅材料、工业级金刚石单晶、金刚石微粉、宝石级金刚石、金刚石制品、钻石首饰等完整的产业链条形成,柘城走出了一条传统农区不依赖资源发展工业的路子,打造了独具特色的城市品牌。

图源网络

目前全县金刚石超硬材料及相关配套企业达到128家,微粉年产量和出口量分别占全国市场份额的90%和85%,大颗粒单晶年产量、培育钻石出口量均占全国的60%,实现了集群化、链条化、高端化发展。

据了解,不少企业正积极布局培育钻石产业。“我们目前已具备批量生产和供货的能力,能够向市场稳定提供高品质钻石毛坯和DEF色、VVS级成品裸钻。培育钻石的市场前景十分广阔,目前已着力打造我们自己的钻石品牌‘殊色’,希望能给国内外培育钻石消费市场带来一股中国风。”惠丰钻石.殊色品牌主理人刘芯萌说。

正观新闻·郑州晚报记者 唐强 摄

在发展培育钻石的道路上,河南企业一直在追求极致,分布着中南钻石、黄河旋风、四方达、郑州华晶等多家行业龙头和上市公司,而规模相对较小的企业更多。“企查查”检索显示,河南名称包含“金刚石”的企业高达499家。

2013年前后,中南钻石、力量钻石已开始白钻的研发;2014年,华晶率先使用高温高压法(HTHP)量产培育钻石,生产出珠宝级别的白钻;2021年9月力量钻石上市,成为了河南乃至中国培育钻石发展史上的标志性事件,力量钻石也被称为“培育钻石第一股”。

正观新闻·郑州晚报记者 唐强 摄

数量庞大的企业每年释放出巨大产量。据不完全统计,河南每年产出工业级人造金刚石约120亿克拉,钻石原石超过600万克拉,其中相当一部分出口到印度等地切割加工,然后发往欧洲、北美等区域。

超硬材料成河南闪亮名片

从“工业牙齿”到“培育钻石”,河南技术一直在路上。但我国金刚石产业并非一开始就如此强大,最初我国工业用金刚石主要依靠国外进口,在精密制造和国防工业方面经常被“卡脖子”。1958年,郑州三磨所成立,这是我国磨料磨具行业唯一的综合性研究开发机构,自建所伊始,就倾力于推动我国磨料磨具、超硬材料及制品工业的技术进步与发展。

正观新闻·郑州晚报记者 李新华 摄

人造金刚石在三磨所实现工业量产,中国人造金刚石产业更是不断发生“裂变”,河南及中国超硬材料产业也实现了从无到有、从小到大、由弱变强。

近年来,河南金刚石产业发展驶入快车道,其中,郑州三磨所多次取得技术突破,高精密超硬材料制品产量居全国第一;黄河旋风是目前全球品种最齐全、产业链最完整的超硬材料供应商;中南钻石是全球最大的工业金刚石制造商,产品出口40多个国家和地区;商丘柘城县是全球最大的金刚石微粉生产基地。

正观新闻·郑州晚报记者 唐强 摄

作为郑州超硬材料产业集聚地的郑州高新区近年来也取得显著成果。经过多年发展,郑州高新区已集聚超硬材料相关行业企业超千余家,集聚行业内70%以上的中高端创新资源,区内高校材料领域学科优势明显,拥有郑州磨料磨具磨削研究所、郑州机械研究所和郑州大学、河南工业大学等国家级科研院所和高校,规模优势明显、产业集群化特色显著。

此外,以超硬材料为代表的新材料也不断攀高逐新,培育出了力量钻石、黄河旋风、三磨所、四方达等多家在全国具有重要影响力的龙头骨干企业,形成了全省领先的高端超硬材料产业集群。

2022年,河南人造金刚石产量158.5亿克拉、占全国的80%,金刚石微粉、复合超硬材料、培育钻石产量均占全国的80%左右,全省现有超硬材料上市公司7家,年销售收入超亿元企业30家。可以说,超硬材料产业已经成为河南一张闪亮的名片。

剑指千亿产业集群

我国金刚石产业发展得如火如荼的同时依然面临着诸多挑战。业内人士坦承,尽管中国金刚石产业链最完整、产量最大,但在功能性金刚石领域的尖端研究仍面临重大挑战。

正观新闻·郑州晚记者 唐强 摄

除具有优异的力学性能外,金刚石在航空航天、新一代半导体、超大功率器件等尖端技术领域具有极佳的应用潜力。

面对激烈市场竞争,河南一些龙头企业正加快布局功能性金刚石前沿研究。惠丰钻石相关负责人韩敬贺表示,要“两条腿走路”,一方面巩固自己在金刚石微粉方面的实力,另一方面也要做好功能性金刚石的开发与运用,继续开发制作金刚石功能性材料,探索更加广阔的市场。

对此,《河南省“十四五”制造业高质量发展规划》也提出:“巩固人造金刚石优势,大力发展宝石级金刚石、高导热高透光率多晶金刚石等,加快金刚石聚晶、高端刀具等高端制品研发制造,加快原辅材料、超硬材料及制品协同发展,打造全球超硬材料产业基地。”

正观新闻·郑州晚报记者 唐强 摄

此外,河南也将超硬材料产业链列为重点培育的28个产业链之一,聚焦提升磨具优势、做强珠宝产业、加快光学应用、抢占电子赛道、突破装备瓶颈,计划到2025年建成先进超硬材料千亿级产业集群,打造超硬材料产业新高地。

浩瀚星海,耀眼的从不止钻石,在创新这条“没有出口的高速路”上,从技术基础到产业构筑,从工业级金刚石到珠宝级培育钻、再到航空航天、半导体材料……金刚石产业犹如毛细血管,渗透到河南的“每一寸肌肤”,中原大地未来也会因此更加闪耀。

正观新闻·郑州晚报记者 王艳明 金鑫

分享到: 编辑:朱琳 统筹:曹杰

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