郑州磨料磨具磨削研究所 王光祖 黄祥芬
河南工业大学机电学院 崔仲呜
中南杰特超硬材料有限公司 王福山
目前,我国金刚石单晶产量占全球的95%左右。河南超硬材料単晶合成产业规模在国内外居领先水平。河南金刚石产量占全国的80%,立方氮化硼产量占全国的95%,在合成金刚石领域,中南钻石,黄河旋风,华晶金刚石占全球近70%的市场份额。立方氮化硼领域,河南产量占全球总产量的75%左右,其中中南杰特国内市场占有率达50%左右。这些都为发展下游制品和功能化应用奠定了坚实的基础。
其次是技术创新优势。河南拥有国内唯一的国家级超硬材料产业基地,’’国家火炬计划河南超硬材料产业基地,有三磨研究所,机械研究所等一批从事专业研究和相关研究的国家级实验室。
第三方面是人才优势。坐落在郑州的高等学府:郑州大学,河南工业大学,中原工学院等为超硬 材料行业发展进行了深厚的基础理论研究,同时培养和输送了大量专业高技术人才。
目前我国是全球超硬材料市场的大国,超硬材料市场占有率达95%以上,河南产量达80%以上。素有超 硬材料市场全球看中国,中国看河南的说法。据了解,在培育钻石领域,中国的产能约占全球的总产量的50%以上,这其中80%的产能位于河南。
郑州三磨所,中南钻石,黄河旋风等企业长期坚持节能降耗,清洁生产,绿色制造,因此,荣获2022年河南省绿色工厂的称号。绿色工厂侧重于生产过程的绿色化,是实现用地集约化,原料无害化,生产洁净化,废料资源化。能源低碳化的工厂,属于绿色制造体系的核心支撑单元,是绿色制造的实施主体 ,是制造业企业实现绿色发展的新方向,也是我国实现制造业转型升级的重要措施。
技术的更迭需要长期的积淀。当下,国内培育钻石行业已经打开快速崛起的重要战略窗口。或许在若干年后,“河南智造”的人造金刚石,能够突破半导体芯片行业等国家点领域的技术璧垒,甚至引领下一代半导体革命。这厚重的步伐,已经迈出了第一步。 超硬材料的未来发展不仅限于超硬的机械力学应用,集电学,光学,力学,声学和热学等优异特性于一体的单晶金刚石将解决目前的一系列问题,例如金刚石电子器件比其他半导体器件,具有体积小,集成度高,功率大和无需冷却等优势,金刚石将引发新一代半导体技术革命。
目前超硬材料一直利用的是其力学性能来加工已知材料,而金刚石无与伦比的独有的功能特性仍在探索中,期待未来能产业化生产功能化金刚石,利用其优异的热光电声性能,用于宇宙射线防护,尖端武器隐身防腐,提高导弹飞行速度与打击精度,大功率探测器,大规模集成电路及LED新光源热沉等尖端领域,金刚石时代未来可期。
为心爱的人买一颗“钻石首饰”似乎在年轻人群中越来越流行了。如今,在全球用于饰品的人工培育的钻石领域里,有将近一半产自中国,而中国的80%又产自中原大地,河南已成为了全球最大的培育钻石的生产地。在这背后,是河南庞大的,完善的超硬材料基地在支撑着。
1、郑州磨料磨具磨削研究所
成立于1958年的郑州磨料磨具磨削研究所(三磨所)是行业唯一的综合研究开发机构。上世纪六十年代,三磨所先后成功研制出我国第一颗人造金刚石,第一颗立方氮化硼。以上述两大突破为源头,三磨所引领我国超硬材料从无到有,从小到大,由弱变强,形成了全球最完整的产业链,并在生产规模上逐步占据了世界绝对的优势地位。
三磨所有“超硬材料磨具重点实验室”,“超硬材料及制品工程技术研究中心”,“磨料磨具质量监督检验中心”,“超硬材料生产力促进中心”,“河南省高性能超硬材料制品重点实验室”,“机械工业超硬磨具工程实验室”,“机械工业超硬磨具工业技术研究中心”,“精密超硬材料制品河南省工程实验室”,“河南省超硬材料产业链公共服务平台”等实验研究机构。
三磨所围绕航空航天,船舶,电子信息,汽车,高端裝备等制造业,联合上下游企业合作开发,突破了材料,加工制造,产品应用等方面的关键技术,实现了超硬材料磨具原材料性能的提升,加工制造技术的智能化发展以及下游客户关键耗材应用技术的提升,进一步提升了我国超硬材料磨具的发展水平。
三磨所两项最新技术研究成果,足以彰显其技术水平。
①“功能微结构精密磨削用金刚石仿形砂轮关键技术与应用”项目研究成果技术难度大,创新性强,拥有完全自主知识产权,关键技术自主可控,整体技术达到国际先进水平。
②“超硬材料合成用高性能新型锻造六面顶压机开发及产业化”,项目成果具有自主知识产权,创新性强,推动了六面顶压机的技术升级和产品转型换代,锻造缸梁一体化铰链式压机的制造精度和性能指标居于国际领先水平。
三磨所近年来结合自身的实际,坚持以国家产业关键需求为导向,持续在关系国计民生重要领域发力,研制出一系列半导体行业用切割,研磨,抛光等产品,具有精度高,加工效率高,加工工件表面质量好等优点,部分产品性能超越国外同类产品。
坚持创新驱动,谋求换道领跑。三磨所正悄然进行,相关金刚石产业领域的“革命”。在产业布局上,超前谋划,针对第三代半导体材料中最具代表性的碳化硅材料加工用的系列超硬材料制品制备,产业化应用等技术进行攻关,突破产品设计,批量制造,磨削应用等关键技术难题,实现自动可控,安全可靠的中国“芯”技术和“芯’”工具,实现全产业链的国产化,同时,公司还进军对金刚石材料要求更高的功能化领域,高性能散热材料,硼掺杂电极材料等新方向也浮出水面。
智能制造新模式。2016年工信部智能制造新模式应用项目,实现了半导体硅片减薄砂轮,芯片切割用砂轮,精密刀具磨削用砂轮等产品的创新与应用。抓住制造强国战略实施的新机過,以国家智能试点示范为新起点,在各级政府和用户的关心和支持下,继续加强技术创新,推广和复制智能制造新模式,助力推动智能制造发展,在超硬材料行业和其他相关行业中引领制造创新升级。
2、郑州新亚复合超硬材料有限公司
1990年三磨所在高新技术开发区合资兴建了郑州新亚复合超硬材料有限公司,1992年开始工业化生产,进入2000年以来,为优化资源配置,以壮士断腕的魅力,逐项削减产品线,最终使有限资金和场地及研发力量集中到石油天然气钻头用PDC和金刚石拉丝模坯这两个产品上,从容地完成了从多元到专业化的转变,成为超硬材料行业细分专业的佼佼者。通过多元到专业的蜕变,新亚公司的技术水平得以始终保持在国内的领先地位。
1996年开始研制金刚石超细微粉为原料在金属催化剂的作用下再结晶聚结而成的PDC。率先在国内推广了带硬质合金支撑环,中心为PDC的拉丝模坯料。在PDC方面,于1999年推出了油田钻探用的高端产品---RTC系列。至2000年,新亚公司已获得8项国家专利,战果赫赫。
由多元到专业,新亚公司找到了自身的核心竞争力,得以在激烈的市场环境中凸显优势,成为超硬材料行业细分专业的佼佼者。江晓乐在“深耕细分行业,挖掘潜力市场”一文中讲,行业细分是社会化大生产的必然趋势,行业每一次的细分都意味着人类社会活动的进步和人类社会文明的拓展。而对某一细分行业来说,则意味着科学技术的突破以及富有潜力的市场。新亚公司就是在石油天然气开采金刚石复合片这一细分行业辛勤耕耘,致力于技术创新,努力挖掘潜力市场,竭诚尽智,为国家增加税收,为股东创造价值,为职工谋福祉。
由于20世纪90年代初国产PDC的性能还不能令人满意,部分钻头厂家钻头设计与制造水平相对较低,钻井效果尚不理想,直到郑州新亚复合超硬材料有限公司投产后,PDC产品坚持不懈进行研究与创新,产品的规格与国外产品一致,产品质量及可靠性提高,才基本上满足国内外客户用于钻进软--中硬地层钻头的技术要求。该公司主要致力于开发适合硬地层,夹层,深井等难攻地层钻头用PDC。
2015年5月,我国首座自主设计,制造的第六代半潜式钻井平台“海洋石油981”钻头在南海荔湾 6-1区域的1500m深的水下探入地层,标志着我国石油工业的深水战略由此迈出了实质性的一步。近年来,在全球获得的重大勘探发现中,有50%的石油来自海洋,主要是深水区域,深水区域已经成为国际上油气勘探开发的重要接替区域。中国南海油气资源极为丰富,整个南海盆地群石油地质资源量约在230~300亿吨之间,天然气总地质资源量约16万亿m³,占中国石油气总资源的1/3。
3、河南四方达超硬材料有限公司
1997年3月,方海江带领创业团队成立河南四方达超硬材料有限公司。公司建立之初只有十几个人,租来的厂房,屋顶是石棉瓦做的,窗户是用塑料薄膜糊的。就是在这样简陋的条件下四方达同志们苦干实干,经过十几年的发展,在深圳创业板成功上市,成为中国复合超硬材料行业首家上市公司。时至今日,已发展成为中国最大,国际知名度高的复合超硬材料生产企业。
回顾20多载风风雨雨,一家只有几十万固定资产的小企业,如何成为年产值过亿的上市企业,四方达人走过的每一步,都可谓是超硬材料行业的一种探索,正是这种探索,诠释了四方达努力做复合材料领域的“领航者”与“开拓者”。
1997年方海江带领四方达人研制成功带硬质合金支撑金刚石拉丝模坯,并大量推向巿场,结束了我国不能生产大直径帶硬质合金支撑拉丝模的历史。
2004年四方达相继推出石油钻头用聚晶金刚石复合片,煤田/矿山用聚晶金刚石复片,切削刀具用聚晶金刚石(PCD)/聚晶立方氮化硼(PCBN)复合片。其高端产品质量指标已接近国际著名企业产品,同时逐步实现高端产品在市场上与国际著名企业竞争。通过完善,高效率的营销网络,产品以品质和信誉赢得了市场的赞誉和知名度,不仅国内市场获得广泛认可,同时还出口到欧洲,美洲,亚洲,澳洲等40多个国家和地区,四方达品牌已然成为国内复合超硬材料行业内的优质产品的代表。
2011年四方达成功将聚晶金刚石复合片引入铣刨机,潜孔钻等领域,研发多种异型高抗冲,高耐磨聚晶金刚石复合片,较大幅度提高了此类工程用工具的使用寿命,减少实施过程中的更换频次,降低综合使用成本。
2013年,四方达研制的直径40mm,高25mm的PCD拉丝模坯推向市场,使我国成为世界上能生产超大尺寸的金刚石聚晶的两个国家之一,同时具有商用价值的直径51mm.58mm的切削刀具用聚晶金刚石(PCD)复合片以及聚晶立方氮化硼(PCBN)复合片也研制成功,填补国内空白,替代进口,并出口到欧美等发达国家和地区。
2015年,四方达成功推出用于光伏线的细粒度拉丝模,大量替代了进口产品,降低了模具成本,有力支持了我国太阳能切割线行业的发展。
2016年四方达推出PCD面为非平面的聚晶金刚石复合片,远销海内外,进一步提高钻井转速并可重复利用。同年,四方达用聚晶金刚石制作的潜孔钻成功用于有色金属矿藏的开发,其寿命是硬质合金类潜孔钻的3--5倍,有效降低了综合钻进成本并缩短周期。
梦想在心中,追求无止境,历史赋予四方达人机遇,让四方达人在追求同一个世界,同一个梦想的奋斗征程中分享成功的喜悦。在他们的脚下,每个成功的落脚点都是一个新征程的出发点。有人说,四方达是飓风,在超硬材料的发展过程中,能以迅雷不及掩耳之势,迅速成长,并成为行业的引领者,佼佼者,有人说,他们是大海,因为四方达人有着大海一样博大胸怀,在这里,每一个燃起的梦想都有驰骋的广阔舞台,也有人说,他们是航标,在探索着前进的道路,引领着超硬材料行业同行并肩前进,勾画了一幅超硬材料领域百花争艳的美丽风景。
四方达稳定供应直径58mmPCD复合片,国内生产规模最大。现可供应直径74mmPCD复合片。技术水平一直处于行业领先地位,已达世界先进水平,出口第一。四方达切削用PCD复合片,可根据用户的不同需求,定向开发和研究。随着人们对节能环保的重视,对精致生活的追求,更好,更耐用的新材质会不断涌现,新材料会对PCD工具提出更高的要求,四方达也将务实创新,继续研发出适合加工不同材质的PCD材料,满足切削工具的需要。
2021年4月四方达与郑州大学签署技术转让协议,受让郑州大学拥有部分CVD金刚石及金刚石功能应用技术,同时委托郑州大学进行金刚石光电功能器件的研究与开发。
4、中南钻石有限公司
中南钻石作为世界最大的超硬材料科研,生产企业,产品主要应用于传统工业领域,饰品消费领域,金刚石功能化应用领域,高精尖军工应用领域等,主要产品连续多年产销量和市场占有率稳居全球第一。公司是国家高新技术企业,国家科技创新示范企业,河南省创新龙头企业。
中南钻石CVD金刚石技术实验室经过技术攻关,在MPCVD设备上突破了10克拉以上培育钻石毛坯批量制备技术。重复测试结果表明,单台MPCVD设备可生长14颗10克拉以上的单晶毛坯,生长速率11um/h以上,经送IGI鉴定,颜色等级D-E色,净度等级VS以上,产品品质达到了世界一流水平。
中南钻石公司的前身是1979年成立的原“国营第五一二三厂”,主要承担装备科研生产任务,是国家“六五”期间重点项目,曾被誉为“豫西明珠”。1987年,随着国家经济结构调整,企业面临生死抉择。根据国家“保军转民”战略需要,工厂先后上马低温电镀、服装加工、烟花爆竹、液压油缸等民品项目。然而,在一无资金、二无技术、三无销量的情况下,急于找米下锅的“短平快”民品,大都因“市场不对路”等原因无果而终。
1992年,公司逐渐把目光聚焦到了金光闪闪的人造金刚石。中南人迅速组建班子整顿生产,成立攻关小组开展科研试验,设立生产销售、专业销售两套人马分别找客户、跑市场,集中有限的财力、人力向金刚石项目倾斜,从“老三台”小压机开始起步,企业一路披荆斩棘。
在金刚石领域,外有国际三大巨头技术封锁,内有上百家民营企业围追堵截。凭着“实干、自强、奉献”的中南精神,“振兴民族超硬材料产业,争当中国的金刚石大王”,成为中南钻石历届领导班子的神使命。公司上下勠力同心,破釜沉舟……中南钻石在“引领全球超硬材料行业发展”的创新道路上,振翅而飞。
粉末触媒技术的成功运用与持续完善,彻底打破了国际发达国家对金刚石制造技术的垄断与封锁,领先于国内其他企业至少两年以上,极大地鼓舞了中南儿女的斗志。中南钻石一跃成为全球最大的高品级金刚石供应商,我国金刚石工具企业再也不需要花高价钱,从国外进口所谓高品级金刚石,“中国六面顶技术不可能生产高品级金刚石”的魔咒就此打破。
2013年,中南钻石实现资本运营的重大突破,在深交所挂牌上市,为中南钻石战略发展打造了直接融资平台。目前,经过资产重组,成功转型为资本市场唯一以智能产品与超硬材料为主责主业的军民结合型上市公司,为今后转型升级、高质量发展开辟了广阔空间。
2014年,中南钻石复合超硬材料PCBN技术实现突破;2015年,细分产品表面刻蚀金刚石、表面沟槽状金刚石先后上市;2016年,无色培育钻石项目开发成功;2017年,领先世界、填补国内空白的大尺度多晶金刚石傲然面市;2018年,气相沉积法CVD大单晶试制成功;2019年,尾废石墨绿色循环利用技术取得重大突破。同时,随着全球培育钻石的兴起,中南钻石快速发展成为国际珠宝领域品级最高、粒度最大、色彩可控的培育钻石顶级供应商,让世人为之刮目相看,使普通百姓的“钻石梦”触手可及。
5、河南黄河旋风股份有限公司
黄河旋风也是世界上最大的超硬材料生产企业之一。
该企业的高品级磨料金刚石单晶质量的不断堤升和规模化生产,带动了国产金刚石的市场地位持续向好,彰显了 黄河旋风转变的高端金刚石市场的国际化竞争优势。HSCD片状金刚石单晶体实现了关键技术突破及产业化,打破了国外技术垄断和产品对我国高端应用的制约,大幅度降低了金刚石单晶片在高端技术领域的应用成本,且黄河旋风的金刚石单晶片产能已实现全球市场垄断地位。
黄河旋风发展的总思路:稳中求进,持续发展,坚持一个方向,围绕一条主线,強化四个优势,坚决打造:主业发展稳定,技术优势明显,产业链完整,市场引领力强劲的一流企业。
一个方向:就是超硬材料专业化发展方向。
一条主线:就是以转型升级,提质增效为主线。
四个优势:就是强化资源,技术,品牌及超硬材料产业链优势
展望十四五:
(1)培育钻石方面,持续开展超大粒径钻石产业化技术攻关,降低生产制造成本,堤高产品品质,向着军工,航天迈进。
(2)片状金刚石单晶方面,持续推进高品级金刚石单晶片的产业化技术攻关。
(3)攻关小于等于30um金刚石微粉表面功能化,发现细粒度表面功能化工艺突破,产业化突破。20um左右金刚石微粉将大规模应用于5G基站散热器,现有技术手段尚不能实现或满足散热器复合需求,其表面金属化或硅化是实现共导热关键技术所在。
(4)努力在原始创新,集成创新,颠覆性创新上取得新突破。
(5)充分发挥国家级企业研发中心等载体的作用,在充分市场的调研基础上,围绕碳系新材料,结合黄河旋风未来十年和二十年的发展战略,开展科技研发,技术革新,流程再造,征集合理化建议等群众性技术创新工作,真正把技术创新融入到生经营各个环节,实现全员创新热情大激发,促进公司创新能力大提升。
黄河旋风坚持科研创新,追求卓越,经过20多年的持续研发与投入,先后完成了0.2~20克拉高品级无色及彩色培育钻石合成技术开发,培育钻石合成技术处于国际先进水平,已经成为全球最大的高温高压培育钻石生产企业。目前,黄河旋风投放市场的培育钻石颜色已达到最高等级D级净度达到VVS级,晶体饱满,杂质少,获得了国内外客户的一致认可,产品市场占有率始终保持领先地位。
6、河南联合精密材料股份有限公司
该公司位于郑州市,郑州市是我国人造金刚石材料的重要产出地,在全球金刚石供应市场中占有绝对领先份额优势。联合精密公司2003年以来,坚持致力于纳米金刚石及其高端制品的研发与生产,公司拥有完整的产品系列;精细金刚石微粉,流体磨料,软磨具三大系列产品,其中,微米、纳米级金刚石粉体、金刚石抛光液、金刚石抛光膜等多项产品技术及工艺水平居行业领先水平。
从创立之初,就以高端研磨十抛光材料为目标,多年来,始终坚持自主创新,逐步建立起完整的技术和产品研发体系,形成了以精密磨料,流体磨料,精密工具为主的三大产品路线,广泛用于消费电子,LED,半导体,光伏等高中精尖领域,是高端精密制造不可或缺的材料。
2020年,在严峻的行业形势下,联合精密的精密磨料,流体磨料及精密工具色逆市上扬。以LED,蓝宝石应用领域的产品为例,2019年联合精密市场占约10%,2020年大幅增长到60%.光伏用金刚石市场份额占约30%持续稳居全国第一。
联合精密的主要产品应用领域为消费电子,集成电路,半导体,光伏等,这些下游产业是我国经济的战略性,基础性和先导性支柱产业,在推进智能制造,加快强国建设中具有重要的地位和作用。
汪总讲”双循环新发展格局对于联合精密而言是抓高质量发展的重要时机遇,找准企业定位,做好精密研磨抛光材料的技术储备,明哳发展方向,在高新技术市场寻找新的突破口,才能在超硬材料细分行业保持续增长,紧跟当前高质量,高精尖发展潮流“。
汪总认为,集成电路,半导体等下游的应用领域的卡脖子问题频出问题,原因之一在于集成电路的研磨抛光产品,半导体行业的CMP研磨垫仍高度依赖进口。研磨抛光产品的国产替代之路,该如何走?是她经常考虑的问题。
7、惠丰钻石股份有限公司
惠丰钻石坐落于河南省商丘市柘城高新技术产业开发区金刚石产业基地(该基地被国家科技部认定为国家超硬材料及制品高新技术产业基地),拥有150亩花园式标准化厂区,占地面积6万平方米。是中国机床工具工业协会超硬材料分会常务理事单位,现行国家标准“超硬材料人造金刚石微粉”起草单位之一,是金刚石微纳粉体河南省工程实验室、河南省亚微米超硬材料粉体工程技术研究中心建设依托单位、设立了河南省微纳米金刚石粉体材料院士工作站及河南省博士后研发基地。
2020年12月惠丰钻石被国家工信部授予专精特新“小巨人”称号;2021年11月24日,惠丰钻石“人造单晶金刚石微粉”被国家工信部确定为第六批制造业单项冠军产品。惠丰钻石2016年11月成功登陆新三板,2022年7月在北京证券交易所上市。
惠丰钻石已呈现集团化发展态势,拥有全资子公司河南省惠丰金刚石有限公司、深圳惠丰半导体材料有限公司、控股子公司河南克拉钻石有限公司、参股公司河南功能金刚石研究院有限公司及郑州技术中心。
子公司分别位于郑州郑东新区CBD及郑州中牟县,深圳市及柘城高新区。郑州技术中心使用面积1.2万平方米,技术中心的功能定位为:稳定现有高端金刚石微粉质量,为客户提供技术解决方案;金刚石微粉表面改性产品和单晶纳米金刚石的开发;金刚石微粉应用实验室,扩展金刚石微粉的应用领域。
惠丰钻石坚持“惠报天下,丰赢未来”的企业使命及“一日承诺,守信百年”的经营管理理念,致力于全品级金刚石粉的研发与经营,坚定的走专业化发展道路,铸造了自己的品牌:微粉、精微粉、超精微粉、超细微粉、超纯微粉、高强微粉,破碎料、优质破碎料、整形料,高强整形料及改性微粉、单晶纳米金刚石,月生产量2.5亿克拉,公司特聘资深的多位知名专家为高级顾问,企业拥有雄厚的专业技术力量,精湛的生产工艺和先进的加工设备及国际先进的现代化检测仪器。
惠丰钻石在超硬材料行业率先提出金刚石微粉“四超一稳定”(超纯、超细、超精、超硬,质量稳定)的产品质量战略,产品质量可靠。公司生产的各品牌产品畅销国内外市场,50%以上的产品出口到欧、美、日、韩等国际市场,综合实力雄居国内金刚石微粉行业方阵。
惠丰2022年实现营业收入4.31亿元,同比大增96.71%.实现净利润7357.12元,同比增长31.35%。2023年将积极把握战略新兴产业发展的良好契机,产品应用于国内第三代半导体等领域,形成新的收入增长点。
8、富耐克超硬材料股份有限公司
富耐克超硬材料股份有限公司的前身是始建于1988年的河南武陟县超硬材料厂,由郑州磨料磨具磨削研究所技术转让后开始生产CBN,1995年迁郑州高新区,是我国新一轮CBN发展中而涌现较早的CBN专业生产企业。该公司凭借其出色的经营能力,较高的产品性价比开始打入国际市场,21世纪初的几年产品曾一度供不应求,寻找代加工以扩充产能,现在年产量已超过1亿克拉。该企业的核心研究成员吴建中任公司CBN磨料总工程师,为富耐克CBN发展做出了重要贡献。该公司在许多方面取得了优异成果。
(1)致力于CBN产品研发,为我国CBN产品成为世界强国贡献了力量。呈现了产量大,品种多的局面,国外有的产品我国有,国外没有的我国也有;
(2)跟踪掌握国外CBN产品的发展趋势研发新产品;
(3)建立了国内CBN产品品种分类及CBN产品应用指导规范;
(4)开展技术型服务销售,为应用企业提供应用技术指导;
(5)主持起草CBN国家标准。
作为富耐克的第二代领导人李和鑫,带领富耐克管理团队和技术团队,经过十几年的辛苦经营,坚持“诚信,厚德,创新,远见”的企业文化,以多年积累形成的立方氮化硼合成及制备技术为基础,以持续创新并研发适应市场需求的且具更高性价比的优势的立方氮化硼磨料及超硬刀具产品为核心,通过构建与完善立方氮化硼材料及制品全产业链的研发生产体系以及客户为中心销售服务体系,致力于为客户提供高性价比的立方氮化硼产品及磨削,切削解决方案。逐步由立方氮化硼磨料及刀具制造商,发展成为工业加工磨削,切削解决方案提供商。
9、郑州中南杰特超硬材料有限公司
河南中南工业有限责任公司(原河南中南机械厂简称“中南厂)求贤若渴,与当时在企业崭露头角的张奎,张相法,梁浩等走到了一起,创立了郑州中南杰特超硬材料有限公司。
1999年亚洲金融危机过后,处于艰苦的创业的时期中南厂投资600多万元,从厂里抽调两名中层干部及部分技术工人,在郑州正式成立企业技术中心。创业时的16名平均不足30岁的年轻人,满怀着大干一番事业的决心,在那不足5亩的小院内,开始了艰辛的创业历程。
2004年至2010年,中南钻石和中南杰特几乎同步进入快车道,产量连年翻番,市场占有率逐年扩大。2005年中南杰特的CBN产品实现销售收入超过1000万元。2009年中南杰特新厂建成投产,产能达2亿克拉。2010年CBN大单晶研究团队入选郑州市科技创新团队,卢灿华,张奎,张相法三人当选为郑州市创新骨干。到2011年实现跨越式发展,年销售收入超过1亿元。经过十余年的发展,中南钻石已成为中国乃至世界金刚石行业的龙头企业,中南杰特在国内CBN傲立潮头。
创新能力是决定企业竞争能力持续提升的核心要素,创新还是企业兴旺发达的生命源泉和不竭动力。由张奎,张相法帶领富有朝气的年轻科技创新队伍,瞄准国内外市场,开发CBN新产品,陆续完善CBN产品种体系。目前,中南杰特已成为全面掌握CBN核心技术的企业,依托中南杰特建立了省部级超硬材料研发中心。
张奎,中南杰特公司原总经理,教授级高工,承担的科学研究项目“UDS-1高压装置及工艺”荣获河南省科技进步二等奖;“粉体触媒法合成高品级人造金刚石工艺的研究项目”获河南省科技进步三等奖;“立方氮化硼系列优质超硬材料制备和应用技术”荣获河南省科技进步二等奖。他本人不但从生产实践中总结提高,而且从理论上推动我国超硬材料行业的发展做出了显著的贡献。张奎曾获得郑州市五一劳动奖章,河南省青年科奖。
张相法,中南杰特公司总工程师,教授级高工,中国兵器集团的科技带头人,中国超硬材料协会专家委员会委员,中国材料研究会超硬材料制品专家委员会委员。从事超硬材料行业三十多年,参与多项重点科研项目研究,并获得多项奖励,设计开发中南杰特主导CBN产品十多个品种,棕色高韧性CBN研究成功使我国CBN行业技术提高了一个新的水平,其成套技术经专家鉴定达到国际先进水,1995年与王光祖教授合作出版专著“CBN及其应用”,先后在核心技术期刊和全国学术会议上发表论文40余篇,取得国家专利和实用新型专利授权80多项。
10、河南凯纳精密工具有限公司
河南凯纳精密工具有限公司(简称凯纳精密)是由张奎创建的一家专业生产销售立方氮化硼(CBN)单晶、立方氮化硼微晶、立方氮化硼微粉等超硬材料、超硬复合材料及超硬刀具的高科技成长型企业,位于郑州荥阳新材料产业园。自2016年创立以来,集科研、生产、销售和服务为一体,坚持科技创新,自主开发研制超硬材料新产品,优化产品结构,不断应用新技术、新工艺、新设备,促进企业快速发展。全神贯注,精益求精,始终致力于超硬材料及其工具制品的创新、发展和提高。
公司技术和管理团队来自于超硬材料行业骨干研究和生产单位,对超硬材料的技术和市场有深入的了解,多年来,以自有知识产权为依托,持续改进,锐意创新。拥有先进的生产工艺技术和设备,完善的现代化检测手段,通过ISO9001:2015国际质量体系认证。生产的立方氮化硼单晶、微晶及微粉KBN系列产品,品种、型号、规格齐全,适用于树脂、陶瓷、金属、电镀、钎焊等多种结合剂超硬磨具、工具制造,广泛应用于汽车、半导体电子、航空航天、智能制造等高端精密加工领域,畅销国内市场,并出口欧美洲、中东、日韩和东南亚等国家和地区。作为超硬材料及工具生产制造商,公司贯彻认真服务的经营理念,竭力为客户提供有效的解决方案,以优良稳定的品质、合理优惠的价格、及时供货等优异服务赢得用户,携手共创双赢!
凯纳精密,以市场为导向,对立方氮化硼(CBN)现有品种持续进行优化改良,开发出的KBN系列立方氮化硼产品,得到了市场用户的好评认可,例如KBN16品种,有效解决了工件表面烧伤的磨削加工难题;创新开发的KBN55立方氮化硼微晶产品,填补了国内立方氮化硼微晶产品的空白,利用超高温超高压的技术,实现了氮化硼在没有触媒的条件下直接转化成立方氮化硼,该产品已经在高端绗磨加工领域得到成功应用。凯纳精密,在张奎带领下的科研生产团队,务实求真,锐意进取,让CBN开辟高端制造新天地。
11、河南工业大学
早在1981年前后,机械工业部所属郑州机械专科学校(现在的河南工业大学)为响应行业的要求,决定开设与超硬材料相关的课程。
王秦生老师讲,记得当时去三磨所的时候,负责接待我的是王光祖先生,接下来具体安排和指导实习的人,也是王光祖先生,当时他的职务是超硬材料研究室的主任工程师。
几年后,在郑州机械专科学校创建超硬材料及制品专业时,学校又先后派遣了多名青年教师去三磨所实习进修。他们同样受到了王光祖先生和其他有关人员的热情接待和悉心指导。
在1985年至1987年期间,根据当时机械工业部的指示,郑州机专决定筹建超硬材料及制品专业。在筹建新专业的过程中,得到了王光祖先生的大力支持。王光祖先生作为专家受聘担任学校顾问。在多位顾问的参与下,为新专业办学走上产学研结合的正确道路,奠定了坚实的基础,起到了重要的推动作用。
河南工业大学与工程专业的超硬材料及制品方向,磨料磨具制造方向是全国高校中唯一设点的专业方向。此次超硬材料和磨料磨具行业学院获批,是河南工业大学在产教融合,协同育人方面取得成绩的集中表现。河南工业大学将以超硬材料和磨料磨具行业学院立项建设为契机,聚焦超硬材料和磨料磨具行业领域专业人才培养,不断深化产教融合和人才培养供给侧结构性改革,进一步完善多主体协同育人机制,实现人才培养的髙质量协同发展。
在超硬材料及制品专业建设过程中,王光祖先生起了很大作用。不仅是主编《超硬材料制造》教科书,而且还亲自担任了这门主要专业课程的主讲教师,走上讲台,为1987年开始招生的第一届超硬材料及制品专业的学生系统讲授了教学计划规定全部课程的内容,培养了李颖,何伟春,左宏生和许晓旺四位轻年教师。是他们为超硬材料行业培养出了一批又一批超硬材料专业人才,输送到全国各地,为超硬材料工业的高新技术的创新发展提供了人才。
12、郑州大学
1999年,单崇新从武汉大学本科毕业;2004年,他从中国科学院长春光学精密机械与物理研究所顺利取得博士学位;2004年至2008年,他先后在香港中文大学和英国诺丁汉大学攻读博士后。面对更好的科研条件和待遇,单崇新做出了新的选择——回到家乡,为家乡做点事。2014年年底,单崇新入职郑州大学任教。
单崇新现任郑州大学副校长,郑州大学物理学院教授、博士生导师,国家杰出青年基金获得者,教育部“长江学者奖励计划”特聘教授,郑州大学金刚石光电材料与器件团队负责人。
近年来,单崇新领导团队一直从事金刚石光电材料及器件的研究,先后开发出高品相克拉级钻石的合成工艺,高纯度金刚石单晶,金刚石日盲探测成像系统等。
单崇新指出,金刚石拥有的诸多物理性质有望成为下一代电力电子器件的优质候选材料,而要让这些器件变成实物,制出高质量的金刚石材料是基础。经过艰苦努力和辛勤付出,2016年金刚石光电材料与器件团队开发出克拉级高品相钻石的合成工艺。该结果已在相关企业转化,推动了我国合成钻石行业的快速发展和进步。
在此基础上,团队又相继开发出高纯度金刚石单晶和两英寸光学级金刚石晶体,为中国工程物理研究主导的我国下一代超强X 射线光源项目提供了合格样品,还在国际上首次实现了金刚石日盲紫外成像系统和局域保密通讯系统。
郑州大学河南省金刚石光电材料与器件重点实验室在以金刚石材料与光电器件研究为主要研究内容,以实现金刚石材料在光电领域的应用为核心目标,重点研究大尺寸高品质金刚石材料的合成及其在光电领域的功能性应用。通过对合成机理、合成条件、控制要素、光电器件设计、后期精密加工研究,目标为初步建成金刚石单晶及多晶材料制备、金刚石基光电器件制备、纳米金刚石表面改性及功能化,金刚石材料理论模拟及器件仿真等研究方向,形成在国内外金刚石光电材料与器件领域有重要影响的研究团队,成为全省开展相关研究的科技创新基地、培养高层次科技人才的摇篮、开展学术交流的重要窗口。
研究团队成员为单崇新、贾晓鹏、董 林、张迎九、卢英杰、赵 琪、娄 庆、房 超、张壮飞、上媛媛、郭海中、臧金浩。
13、两大技术网站
(1)中国超硬材料网
中国超硬材料网成立于2001年,是超硬材料行业建站最早,专业度最高,信息最真实,最权威的专业门户网站。一个行业的内在成长离不开信息的帮助,一个行业的长远发展也离不开舆论的引导。行业门户网站作为行业喉舌,作为行业舆论阵地,其作用就显得尤为重要。超硬材料是战略性新兴产业之一,又是新材料产业链重点产品之一,从行业广度和深度来讲,都需要行业门户网站在信息资源上的支撑。
2008年7月中国超硬材料网正式向王光祖教授颁发专家顾问邀请证书。以王教授为代表的“实力派”为网站“青春派”保驾护航,令中国超硬材料网团队底气十足,为日后中国超硬材料网站的发展提供了不竭的,强有力的智力支持。
作为中国超硬材料网顾问,王教授不时会给网站提供论文资料(包含文字,图片等)虽然网站和王教授住所仅隔两条马路,偶尔也会出现道路不平的状况,为了不给网站添麻烦,这些年来,王教授学会了QQ解压缩软件,图片处理等工具,网站所有员工深为王教授的勤学精神和高尚情操所感动,敬佩。
每当中国超硬材料网有走访企业的计划时,王教授主动参与,相继与中国超硬材料网记者一道走访了黄河旋风,郑钻,华晶,卡斯通,联合磨料磨具,飞孟金刚石等产业链上下中游几十家企业。走访中他了解企业经营的实情,并给予现场技术指导,同时也收集了相关问题,为其日后的学术研究,技术开发,成果转化提供了丰富的实践经验。
另外,王教授对行业的重大活动也是亲临现场,建言献策,为超硬材料行业发展呐喊助威。比如元素六上海分公司成立大会,郑州新材料产业集聚区揭牌暨项目签约仪式。
这里需要特别指出的是,该网站是中国超硬材料五十工业发展第一部史册编委会的办公室,时任该网站的总经理刘金昌就是办公室的主任(退休多年了)现任网站的总经理石超就是这个办公室重要组成人员。他们为中国第一部发展历史的完成做出了重要贡献,石超是个对行业情况了解不仅有广度,而且有深度的好站长。
王教授身体力行,诠释了“教授”二字所包含的全部意义和价值,其高尚品格让我们这些晚辈发自内心的崇敬和爱戴。
2023年,中国超硬材料网拿到了中国传媒集团授权的培育钻石产品溯源,为我国培育钻石行业又多了一项业绩。
(2)磨库网站
研磨网及《中国研磨》杂志原是中研高科实业有限公司旗下的两个板块。于2005年上线及创刊。研磨网是研磨行业的信息平台,《中国研磨》杂志则致力于为研磨行业提供新闻资讯、技术理论、科研创新成果等方面的文章,也对研磨行业行情、现状进行分析与讨论。
《中国研磨》首任主编是从三磨所退休的德高望重的王文经副所长。后来王文经老先生因年事已高辞任主编职务,由武巧林女士担任研磨杂志主编。网站及杂志运行以来,紧密把握行业发展的脉搏,围绕行业的热点、难点、痛点,策划举办了一系列具有创新性,前瞻性并产生较大影响力的活动。
2020年2月8日《中国研磨》杂志及研磨网与磨库网合并,由磨库运营。2021年度实现磨库网、研磨网、磨商网三网合一,进入中国研磨发展新时代。
王光祖老师一直牵掛着中国超硬材料行业的发展。虽然年事已高,但是仍然与业协会及相关媒体,企业保持紧密的联系,随时了解行业的动向。为了让行业人士对超硬行业有更多的了解,王老师还时常翻译一些有价值的资料,并通过自己所了解的行业知识,整理出新的文章发到网上供业内人士阅读。
一直记得王老师的那句话:只要有能力,我会一直写下去。我们也祝愿王老师身体健康,并期待他为超硬材料行业带来智慧财富。
殷切期待(寄语)
①院士工作站和博士工作站,要为企业培养既有基础理论知识又有工匠本领的技术人才上下功夫;
②技术研讨会的报告要增大对企业发展有指导意义与价值的内容上下功夫;
③科学研发单位要在提高科技成果变生产力的进度上下功夫;
④要在超硬材料功能应用上下功夫;
⑤要在超硬材料工具品牌我有人无上下功夫;
⑥要在自主创新,创新,再创新上下功夫;
⑦要在组建若干产品具有特色的领军企业上下功夫;
⑧要在DLC涂层的研发和产业化以及拓展其应用领域上下功夫;
⑨要在加大采用MPCVD培育饰钻研发力度并尽快产业化上下功夫;
⑩要在传承发扬光大,独立自主,自力更生,艰苦创业,实干兴邦上下功夫。
文章最后附上王光祖、黄祥芬撰写的《赞河南郑州》
赞 河 南 郑 州
作者王光祖 黄祥芬
世界钻石看中国,国际市场占九成。
中国钻石看河南,中原钻石超大半。
河南钻石看三磨,黄埔军校美名扬。
三磨钻石看元老,耄耋之年在路上。
三磨钻石看第一,单晶聚晶C B N。
首钻诞生在北京,茁壮成长豫中原。
首台压机诞济南,中试基地落郑州。
切问钻石基地兮?高新技术开发区。
中国超硬产业化,钻石之都在郑州。
高质人才数十万,培育基地在郑州。
首钻创始四专家,其中两名在郑州。
明星企业有五颗,其中四企在郑州。
工具应用产业链,完整体系在郑州。
文化遗产首台机,雄姿英发展三磨。