金剛石晶體,由于光怪陸離,美麗奪目,硬度極大,從遠(yuǎn)古就引起人們極大的注目,當(dāng)時(shí)主要用來做裝飾品。
金剛石這種極其稀有的礦物,研究家們根據(jù)古老的神話推測(cè),大概在公元前3000年就在印度發(fā)現(xiàn)了。不過,無論如何,在公元前五世紀(jì)以前它就為古希臘人所得知,這是毫無疑義的。我們可以認(rèn)為金剛石是由印度傳入希臘的。目前,在大不列顛博物館里還收藏著一尊希臘人制作的青銅小雕像,它的眼睛就是兩顆未加工的金剛石。
金剛石具有硬度高、比熱低、導(dǎo)熱性好、機(jī)械強(qiáng)度高、抗腐蝕性能強(qiáng)、以及高溫穩(wěn)定性和半導(dǎo)體性能等等,因而在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。
然而就目前所知,天然存在的金剛石礦源卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)需求。盡管英國(guó)《每日郵報(bào)》2012年9月17日?qǐng)?bào)道,俄羅斯公布了一個(gè)20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)的金剛石礦,該礦位于西伯利亞東部地區(qū)的一個(gè)直徑超過100公里的隕石坑內(nèi),儲(chǔ)量估計(jì)超過萬億克拉,能滿足全球?qū)毷袌?chǎng)3000年的需求。不管真?zhèn)稳绾危侥壳盀橹?,我們?guó)家尚未發(fā)現(xiàn)大型天然金剛石礦,是一個(gè)天然金剛石資源匱乏的國(guó)家。為了滿足我國(guó)工業(yè)發(fā)展的需要,我們?nèi)匀灰罅Πl(fā)展人工合成金剛石,要牢牢掌握和擴(kuò)大這種再生技術(shù),才不受制于人。
1797年,英國(guó)化學(xué)家坦南特(S.Tennant)將金剛石放入充滿氧氣的密封的金質(zhì)箱中,使其燃燒,并鑒定出箱中所獲得的是二氧化碳?xì)怏w。眾所周知,這種氣體是由碳和氧化合而成的,當(dāng)金剛石燃燒時(shí),在密封容器中除了金剛石和氧氣外,別無它物。由此可得出結(jié)論,金剛石是純碳。為了驗(yàn)證這一結(jié)論,坦南特測(cè)量了被他們所收集的氣體的重量。正好,它的重量與燃燒的金剛石的重量完全一致。
在十八世紀(jì)的后期,終于確定了金剛石是由一個(gè)化學(xué)元素---碳構(gòu)成的,即是碳的同素異形體。由此可見,金剛石這種罕見的礦物竟然和普通的物質(zhì)---幾乎全部由碳構(gòu)成的煤成為一個(gè)家族了。
人們很早以前就開始了研究人工合成金剛石的方法,終因多種條件限制而未能實(shí)現(xiàn)。直到1955年,美國(guó)通用電器研究實(shí)驗(yàn)室發(fā)表文章,聲稱在高溫高壓下,通過大大加快反應(yīng)速率的熔融金屬的方法將石墨變成金剛石,首次人工合成出了金剛石。
我國(guó)人工合成金剛石雖然起步晚,比美國(guó)、瑞典晚幾年,但我們發(fā)展快、后勁足,使國(guó)際同行刮目相看。
家母家父畢業(yè)于中南礦冶學(xué)院。20世紀(jì)60年代初分配到鄭州磨料磨具磨削研究所工作。從此他們雙雙步入了材料科學(xué)最前沿的學(xué)科之一超硬材料研制和應(yīng)用的殿堂。期間,家母家父任技術(shù)員、工程師、課題負(fù)責(zé)人。1979年家父被任命為第六研究室副主任。家母郭永存參與了煤田地質(zhì)金剛石鉆頭、Φ300mm以上中大直徑金剛石圓鋸片、光學(xué)冷加工用金剛石精磨片等項(xiàng)目的研制工作,獲得巨大的成功。家父李植華參與了第一批人造金剛石的分選提純工作、金剛石研磨能力的研究、同時(shí)參與了人造金剛石用金屬觸媒的研制工作、也參與了金剛石聚晶復(fù)合片研制(因工作調(diào)動(dòng),只做了階段性的工作)。期間,推出了Ni70Mn30、Ni70Mn25Co5合成金剛石用觸媒材料,它提高了金剛石產(chǎn)量、粗粒度比和品質(zhì),這種成份的材料,當(dāng)時(shí),在行業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。在超硬材料發(fā)展歷程中起過積極作用和貢獻(xiàn)。并同張廣云先生一起,在《物理》雜志上發(fā)表了數(shù)篇論文,同時(shí)提出了人工合成金剛石的生長(zhǎng)機(jī)理---溶劑說。根據(jù)第一機(jī)械工業(yè)部機(jī)床工具工業(yè)局要求,以家母郭永存、家父李植華為主,盧飛雄先生部分參與,編寫了一本46萬字的《金剛石制造》,一九八三年由機(jī)械工業(yè)部機(jī)床工具工業(yè)局印刷發(fā)行。同樣以家母、家父為主,張廣云先生參與編著的23萬字的《金剛石的人工合成與應(yīng)用》一九八四年九月由科學(xué)出版社出版發(fā)行。
前輩說,我國(guó)人工合成金剛石列項(xiàng)是1960年,當(dāng)時(shí)課題代號(hào)為“121”。由鄭州磨料磨具磨削研究、合肥通用機(jī)械研究所和中國(guó)地質(zhì)科學(xué)研究院共同承擔(dān)。鄭州磨料磨具磨削研究所負(fù)責(zé)工藝技術(shù),合肥通用機(jī)械研究所負(fù)責(zé)裝備制造,北京地質(zhì)科學(xué)研究院負(fù)責(zé)測(cè)量,聯(lián)合攻關(guān),共同實(shí)施這個(gè)重大的、有前瞻性的課題項(xiàng)目。
該聯(lián)合試驗(yàn)組在200噸級(jí)的兩面頂壓機(jī)上,歷盡三年的試驗(yàn),于1963年12月6日終于獲取了金剛石,正式宣布研究成功。這項(xiàng)重大成果,應(yīng)由鄭州磨料磨具磨削研究所、合肥通用機(jī)械研究所和北京地質(zhì)科學(xué)研究院三家共享。在此基礎(chǔ)上,由鄭州磨料磨具磨削研究所負(fù)責(zé),濟(jì)南鑄鍛所、上海材料所參加,在DS-023 3600/6×600噸鉸式液壓機(jī)上進(jìn)行中間試驗(yàn),并正式轉(zhuǎn)入工業(yè)性生產(chǎn)。在超硬材料事業(yè)上,濟(jì)南鑄鍛所和上海材料所同樣做出了杰出貢獻(xiàn)。
鄭州磨料磨具磨削研究所組織負(fù)責(zé)“121”課題實(shí)施的是陸報(bào)仁(所長(zhǎng))、司振桐(副所長(zhǎng))、孟慶輝(科研辦公室主任)、錢惟圭(總工程師)。
“121”課題工藝技術(shù)負(fù)責(zé)人:于鴻昌。
工藝技術(shù)參與人:王光祖、盧飛雄、余征民、李進(jìn)保等。
提純分選,分析鑒定參與人:劉智熔、裴增全、汪華榮、劉金昌、王玉良、孫滿國(guó)、李水來、李植華。
特別要指出的是列項(xiàng)前和試驗(yàn)進(jìn)程中的情報(bào)資料的搜集,指導(dǎo)試驗(yàn)的走向,楊祠中、焦魁一、功不可沒。
當(dāng)時(shí),國(guó)家經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)不好,技術(shù)落后,裝備制造業(yè)更不如人意。盡管如此,經(jīng)過我們廣大工程技術(shù)人員、我們的工人師傅的共同努力,制造出了我國(guó)首臺(tái)滿足人工合成金剛石工藝條件的超高壓高溫兩面頂裝置,并于1963年人工合成出中國(guó)版的第一顆人造金剛石。接著制造出了首臺(tái)六面頂壓機(jī)。后來很多工藝技術(shù)試驗(yàn)是在六面頂壓機(jī)上完成的。據(jù)家父講,遺憾的是,人工合成出中國(guó)第一顆人造金剛石的首臺(tái)功勛兩面頂壓機(jī)沒有保留下來,可能被作為廢舊物資處理了,真是太可惜了,因?yàn)樗侵袊?guó)人造金剛石發(fā)展歷史的見證。幸好的是,首臺(tái)六面頂壓機(jī)總算是得以保存下來了,真是不幸中的萬幸。
我們的第一顆(也是第一批)人工合成出來的金剛石,家父說不是現(xiàn)在大家看到的那種有棱有角、晶瑩剔透、光彩奪目、人見人愛的完整晶體。說得不好聽,它是一小堆黑乎乎的大雜燴,而且極細(xì)(拿現(xiàn)在的觀點(diǎn)來講是納米級(jí)),肉眼是看不到的,就是在1000倍顯微鏡下也無法辨認(rèn)。但無論如何,我們認(rèn)為這些樣品中確實(shí)有金剛石。通過理論計(jì)算,相變壓力測(cè)量,合成棒加熱功率大小的溫度換算,金剛石合成棒確實(shí)處于石墨轉(zhuǎn)變成金剛石的超高壓高溫區(qū),這是深信無疑的。當(dāng)時(shí),如何確認(rèn)有金剛石,又如何分離出來,也成了一大難題。在劉智熔、裴增金先生帶領(lǐng)下,汪華榮、劉金昌、王玉良、孫滿國(guó)、李植華一組人,經(jīng)化學(xué)處理,除去大部分葉臘石、石墨、觸媒金屬,再經(jīng)過二碘甲烷重液分離,總算得到部分非常珍貴的精品。經(jīng)汪華榮先生制樣,在德拜X-光機(jī)上進(jìn)行衍射,膠片上出現(xiàn)的很強(qiáng)的譜線環(huán),與天然金剛石譜線環(huán)完全吻合。這才證明,我們合成出了金剛石。
最有意思的是,1964年初,陸根仁帶領(lǐng)孟慶輝、錢惟圭、于鴻昌、劉智熔、汪華榮等到一機(jī)部匯報(bào)鄭州磨料磨具磨削研究所首次成功合成出金剛石工作進(jìn)展時(shí),你們知道,他們帶去了什么?帶去一個(gè)小試樣瓶和一組X-光膠片。試樣瓶中裝的的就是上述處理和分選后的灰黑灰黑的東西,陸根仁對(duì)著領(lǐng)導(dǎo)說,我們?nèi)斯ず铣沙隽私饎偸?,金剛石就在這瓶子里,但肉眼看不到,證據(jù)就是這些X-光譜線。
我國(guó)是天然金剛石資源匱乏的國(guó)家。當(dāng)時(shí)要用金剛石做樣品進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn),哪怕是一丁點(diǎn)也要申請(qǐng)、打報(bào)告逐級(jí)審批,直到機(jī)械工業(yè)部,然后到國(guó)庫(kù)中南物資站領(lǐng)取。可見金剛石是多么稀缺。自從鄭州磨料磨具磨削研究所批量生產(chǎn)人造金剛石后,這個(gè)戒律就自然取消了。只要有錢就可以到鄭州磨料磨具磨削研究所來買,無需申請(qǐng)、打報(bào)告和逐級(jí)審批。現(xiàn)在高品級(jí)粗顆粒金剛石每克拉才幾角錢,最多也不過1元錢左右。你知道當(dāng)時(shí)的人造金剛石的價(jià)格是多少嗎?現(xiàn)在告訴你:一型料(RVD級(jí))每克拉都賣上30余元。當(dāng)時(shí),由于鄭州磨料磨具磨削研究所獨(dú)家生產(chǎn),除了外銷外,由于是稀缺物資,多余的國(guó)家收購(gòu),進(jìn)入國(guó)庫(kù)。當(dāng)時(shí)三磨所可謂富甲一方。科研經(jīng)費(fèi)、建實(shí)驗(yàn)工廠、蓋職工宿舍、買小汽車的款,都是自籌的。并成為國(guó)內(nèi)科研單位的典范。
家母家父經(jīng)常提起,為了完成課題任務(wù)和項(xiàng)目推廣試驗(yàn),他們經(jīng)常出差在外。到達(dá)目的地,有時(shí)連旅館(招待所)都找不到,只好下榻在浴池(晚十二點(diǎn)以后)。工作條件是艱苦的。家母在廣西榕縣做金剛石鉆頭試驗(yàn)時(shí),與鉆井師傅們住在少數(shù)民族的高腳屋里。恰逢冬天,山風(fēng)肆虐,實(shí)在是太冷了。每到晚上大家圍著房東的吊壺火坑周圍取暖。樓下是牲口,樓上是生活間,煙霧繚繞,滿屋熏得黑呼呼的。更擔(dān)心的是衛(wèi)生條件。當(dāng)時(shí)家母在湖南漣源做金剛石鉆頭試驗(yàn),因?yàn)殂@探是野外作業(yè),也是住在農(nóng)民家里。農(nóng)民下地回家,在地里摘的菜放在糞桶里擔(dān)回家。村前一個(gè)大水壙,家家戶戶都在那里洗衣洗菜洗糞桶。盡管心里嘀咕,但轉(zhuǎn)眼一想,農(nóng)民兄弟祖祖輩輩這么生活著,鉆井工人師傅們也在這里吃住,也就坦然了。更激勵(lì)自己要努力工作,在超硬材料領(lǐng)域做出貢獻(xiàn),用自己點(diǎn)滴成果和全國(guó)人民一道改變這個(gè)貧窮落后的面貌。
家母家父雙雙都有外出試驗(yàn)和推廣工作。有時(shí)一人沒有按時(shí)回家,另一人又要出發(fā),我和姐姐的安置就成了問題。經(jīng)常放在同事家,由同事照料。有一次家父出差在長(zhǎng)沙未回,家母又接到任務(wù)要到湖南漣源做煤田地質(zhì)金剛石鉆頭試驗(yàn),無奈,采取一個(gè)折中的辦法,家母帶著我坐車南下,在長(zhǎng)沙轉(zhuǎn)車時(shí),把我交給家父,再由家父帶回鄭州。他們也提到在完成《金剛石的人工合成與應(yīng)用》這本書編著時(shí),當(dāng)時(shí)由于住房面積小,為了不影響我們的休息和學(xué)習(xí),他們白天上班時(shí)努力查閱資料、做實(shí)驗(yàn)、搞分析整理;晚上每當(dāng)夜深人靜時(shí),他們搬一張小方桌,一個(gè)小板凳,在廚房進(jìn)行寫作。更有意思的是,當(dāng)他們接到出版社寄來的校樣時(shí),白天上班有科研任務(wù),無暇校對(duì)。這些校樣工作都安排在晚上來做,為了趕進(jìn)度,星期天家母家父帶上草席和食物,把我和姐姐領(lǐng)進(jìn)公園,我們?cè)谕嫠?,他二老,一個(gè)念著校樣,一個(gè)看著原稿,一字一句,一個(gè)個(gè)標(biāo)點(diǎn)符號(hào),一張張圖表,一組組數(shù)據(jù),孜孜不倦的反復(fù)核對(duì)。他們滿腔熱血都澆灌在超硬材料事業(yè)上。我之所以啰嗦這些瑣事,就是想從一個(gè)小事,從一個(gè)側(cè)面透視出超硬材料戰(zhàn)線上老一輩科技工作者的精神風(fēng)貌,那就是—鉆石精神。我們現(xiàn)在有數(shù)萬人---鉆石人,恰似長(zhǎng)江水,后浪推前浪。沖鋒在前,忘我工作,無私奉獻(xiàn),留下了許許多多可歌可泣的軼事,也正是這些鉆石人夜以繼日的探索、精心設(shè)計(jì)、嚴(yán)格工藝,一絲不茍的數(shù)據(jù)處理,反復(fù)試驗(yàn),綜合分析、瞄準(zhǔn)新目標(biāo),不斷的變革創(chuàng)新,一步一步的發(fā)展,才鑄就了超硬材料今天的輝煌。
“121”課題完成之后,鄭州磨料磨具磨削研究所不失時(shí)機(jī)、審時(shí)度勢(shì),再接再厲,從三個(gè)方面入手:1.繼續(xù)提高金剛石合成裝備噸位、增大合成棒腔體、以及自動(dòng)化程度和可操作性能;2.繼續(xù)完善金剛石合成工藝,提高金剛石品級(jí)、單產(chǎn)、粗粒度比;3.擴(kuò)大金剛石使用范圍,以及情報(bào)、標(biāo)準(zhǔn)諸多領(lǐng)域展開了全方位的研究攻關(guān)工作。先后完成了很多重大的科研課題。
家母家父告誡我們,千萬不要忘記在超硬材料各個(gè)領(lǐng)域做過杰出貢獻(xiàn)的前輩。他們是:
大噸位超高壓高溫裝備、寶石級(jí)金剛石生長(zhǎng):邵德厚、徐向聞、王光祖、李進(jìn)保、盧鴻雁、余征民、李裕民、孔令春、任永順。
聚晶金剛石:于鴻昌、翟中慶、楊震、馮金章、王朝棟、譚素珍。
立方氮化硼:盧飛雄、余志超。
金屬—合金觸媒:張廣云、吳建中、李植華。
高強(qiáng)度金剛石:閆聚武、黃祥芬。
碳素:王松順。
高溫高壓頂錘:趙云良。
金剛石復(fù)合片:趙云良(李植華、楊明軍做過前期階段性工作)。
葉臘石傳壓介質(zhì):王傳禮、閆聚武。
金剛石分選(化學(xué)處理、電解、分類分級(jí)):載德林。
金剛石青銅砂輪:溫繼善、潘飛。
金剛石樹脂砂輪:華增河、華仲克、李承玉。
金剛石煤田地質(zhì)鉆頭和中大型石材切割鋸片:郭永存、程春先。
光學(xué)冷加工金剛石精磨片:郭永存、潘飛。
光學(xué)冷加工金剛石樹脂超精片:林錦文。
電鍍金剛石砂輪:毛細(xì)珠、李一平。
金剛石微粉、研磨膏:阮興國(guó)。
石材拋光金剛石澆注磨塊:鄧碧岳。
金剛石表面鍍衣:楊代禮。
超硬材料磨具的磨削工藝及磨削理論研究:李昌澤、嚴(yán)文浩、王文經(jīng)、雷力生、劉甫生、楊葆華、蘇玉華、吳肇瑩、張春嫻。
金剛石行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定:黃祥芬、張長(zhǎng)伍。
情報(bào)資料搜索和整理:楊祠中、焦魁一、李孝寬、張世珍、蘇先智、魏鳳舞。
不要忘記“121”課題協(xié)力單位和個(gè)人:合肥通用機(jī)械研究所(胡思良)、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)研究院(姚裕成)。
當(dāng)然,我們更不能忘記其它科研界、教育界參與人:中國(guó)科學(xué)院物理所沈主同研究員,特別提示的是家母郭永存、家父李植華在科學(xué)出版社出版的《金剛石人工合成與應(yīng)用》一書,在定稿前科學(xué)出版社先期委托沈主同研究員審稿。吉林大學(xué)的芶清泉教授、鄒廣田、曾琴教授。鄭州工業(yè)大學(xué)王秦生教授。鄭州第二砂輪廠教育處李處長(zhǎng)。
早期,現(xiàn)在仍然活躍在超硬材料戰(zhàn)線上并做出特定貢獻(xiàn)的前輩有李根潛、方嘯虎、李開嵩、張振球、李惠、陳啟武、劉樹禎、柳文明、陶知恥、石榮、盧炳秀、繆樹良、尹循亮、王海容、楊天慧、歐測(cè)恩、李達(dá)明、戚立昌、林增棟……
感謝協(xié)助家母家父完成課題任務(wù)和推廣使用單位和個(gè)人。他們是:湖南萊陽(yáng)煤田地質(zhì)勘探隊(duì)、漣源煤田地質(zhì)勘探隊(duì)、山東濟(jì)南花崗巖廠、青島大理石廠、青島光學(xué)儀器廠、沈陽(yáng)光學(xué)儀器儀表研究所、南京鐘表元件廠、江南光學(xué)儀器廠、南京儀表機(jī)械廠、南京電影機(jī)械廠、北京有色金屬研究院、沈陽(yáng)銅加工廠、上海有色金屬加工廠(田奇盛)、武漢鋼鐵廠粉末分廠(王學(xué)鼎)、桂林冶金地質(zhì)研究所(李根潛、李開嵩、方嘯虎)、湖南冶金地質(zhì)研究所(張振球)、核工業(yè)部233廠(李惠)、核工業(yè)部232廠(柳文明)、株洲硬質(zhì)合金廠、長(zhǎng)沙礦冶研究院(陳啟武、劉樹禎)、北京地礦所(陶知恥)、自貢東新電碳廠(繆樹良、王海容、尹循亮)、西安煤炭研究所(石榮)、寶雞冶金勘探公司(盧炳秀)、哈爾濱砂輪廠等。
改革開放春風(fēng)由中國(guó)南海邊,向祖國(guó)內(nèi)地吹來,溫暖滋潤(rùn)著中華大地,也溫暖滋潤(rùn)著中華兒女。
在這個(gè)春潮中,家母家父迎著銳意改革的浪潮,告別了中原大地,告別了親愛的養(yǎng)育過自己,為之戰(zhàn)斗并拼搏過的,終身難以忘懷的超硬材料源發(fā)地----鄭州磨料磨具磨削研究所,舉家南下。
家父李植華同張廣云、王克儉、宋殿杰、黃祥、羅宏森、張仲福、潘良利用港資,一九八四年辦起了深圳特區(qū)首家人造金剛石廠----深圳恒興金剛石廠。期間,家父任副總工程師、副廠長(zhǎng)、總工程師、廠長(zhǎng)。邀請(qǐng)了國(guó)內(nèi)一批專才。產(chǎn)品涉及金剛石合成、金剛石聚晶、金剛石青銅砂輪、金剛石樹脂砂輪、大中小金剛石切割鋸片、冶金煤田石油金剛石鉆頭、光學(xué)冷加工用精磨片和超精片、電鑄砂輪及切割工具、金剛石微粉與研磨膏等各個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)具有一定的影響力,為深圳特區(qū)做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
一九八八年家母創(chuàng)辦了深圳市永存金剛石工具有限公司,我大學(xué)畢業(yè)后,也就積極參與,開始了鉆石人生。由于家母家父年事已高,我接掌了公司,繼續(xù)在超硬材料應(yīng)用領(lǐng)域揚(yáng)帆前進(jìn)。
我們公司重點(diǎn)是制備光學(xué)冷加工用金剛石制品。主要用于陶瓷、寶石、玻璃、石材、半導(dǎo)體行業(yè)中的切割、銑磨、精磨和超精磨,涉及燈飾產(chǎn)品、裝飾產(chǎn)品、眼鏡片、照相機(jī)顯微鏡鏡頭、手表玻璃、手機(jī)玻璃、視窗玻璃、汽車玻璃、石材加工業(yè)、陶瓷潔具及其它陶瓷產(chǎn)品等的加工工具。
家父是江西鄱陽(yáng)人,深圳恒興金剛石廠創(chuàng)辦初期,先后從老家直接或間接招募了一批優(yōu)秀青年來深圳從事金剛石及金剛石制品諸多專業(yè)的研究和制作工作。數(shù)年后他們眼界開闊了,見世面長(zhǎng)知識(shí)了,學(xué)到了很多營(yíng)銷和生產(chǎn)技能。
由于港資、臺(tái)資以及日韓等外資企業(yè)大量涌入我國(guó)沿海地區(qū),加工制造業(yè)非常發(fā)達(dá),工廠像雨后春筍般的在各地拔地而起。在深圳恒興金剛石廠受過專業(yè)學(xué)習(xí)、熏陶和錘煉的有志青年,在當(dāng)代經(jīng)濟(jì)特別活躍的環(huán)境中,創(chuàng)業(yè)欲望非常強(qiáng)烈和高漲。他們一個(gè)個(gè)走出去,自籌資金或合資,利用自己學(xué)習(xí)掌握的一技之長(zhǎng),在廣西、廣東、福建、浙江、江西、山東等地,創(chuàng)辦了一個(gè)個(gè)金剛石工具加工廠。除了金剛石、立方氮化硼人工合成和復(fù)合片制造外,金剛石制品行業(yè)幾乎全進(jìn)駐。主要產(chǎn)品有金剛石圓鋸片刀頭,金剛石青銅、陶瓷、樹脂結(jié)合砂輪,金剛石電鍍工具,金剛石鉆頭和穿孔器,金剛石精磨片和超精磨片。除了內(nèi)銷外,還有部分出口。
他們的營(yíng)銷特點(diǎn)和模式是把工廠設(shè)在外地(靠近使用單位),賺取的錢匯回到自己的居住地,造福桑梓。他們除了買高檔汽車,蓋豪華住宅和進(jìn)行再投資再發(fā)展外,他們不忘故土,不忘鄉(xiāng)親,不斷捐資給村府和鄉(xiāng)府,用來蓋學(xué)校和敬老院、修馬路、修溝渠、架電線、搞綠化,積極參加家鄉(xiāng)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)。
以珠湖鄉(xiāng)為中心,輻射到臨近鄉(xiāng)鎮(zhèn),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),從事超硬材料制品行業(yè)工作的有數(shù)千人,散落在外省的制造廠有100余家,若加上輔助材料廠和經(jīng)紀(jì)人就有200余家,年產(chǎn)值達(dá)20多億元。
特別值得一提的是,珠湖鄉(xiāng)有個(gè)羊園村,有160戶人家,金剛石制品廠有35家,周邊村民都尊稱“老板村”、“金剛石第一村”。這個(gè)村涌現(xiàn)出了不少優(yōu)秀企業(yè)主和專才,他們是李水堤、李新堤、李玗堤、李朝陽(yáng)、李朝輝、李亮、李平、李長(zhǎng)春、李一丁、李小燕、李翰、李浩、李濤、李楠、李艷、李開明、李鵬、李愛斌、李開權(quán)、李金寶、李新民、李新田、李海峰、李國(guó)愛、李立毛、龔俊、李忠民、李紅星、李為民等。
特別是李水堤、李新堤、李朝輝,他們的廠年產(chǎn)值均在億元以上。當(dāng)然對(duì)于整個(gè)金剛石行業(yè)來講,確實(shí)只是冰山一角,它算不上什么,但對(duì)于個(gè)人來講,卻展現(xiàn)了人生的價(jià)值和美好夢(mèng)想。
鄱陽(yáng)縣人民政府,高瞻遠(yuǎn)矚,在本縣東北地界田畈街開辟了一個(gè)工業(yè)園,出臺(tái)多項(xiàng)優(yōu)惠政策,邀請(qǐng)?jiān)谕鈩?chuàng)業(yè)辦廠的業(yè)主回家鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè),卓有成效?,F(xiàn)在有部分業(yè)主在園區(qū)內(nèi)購(gòu)地蓋廠房、辦公樓和宿舍,買地一買就是上百畝。而且有的業(yè)主開始把自己的廠或部分車間遷到園區(qū)內(nèi)。開始了鳳回巢,為家鄉(xiāng)發(fā)展做貢獻(xiàn)。假以時(shí)日,這里將是一個(gè)燈火通明、機(jī)聲隆隆、人頭攢涌、欣欣向上、一片繁榮的超硬材料制品工業(yè)園區(qū)。
家母家父也經(jīng)常談到,我國(guó)超硬材料發(fā)展,有獨(dú)自的特點(diǎn),主要有三個(gè)方面。
一是,超高壓高溫裝備和工藝制定。國(guó)外比如美國(guó)、瑞典、愛爾蘭和芬蘭,它們合成金剛石和金剛石二次聚合的聚晶(當(dāng)然包括立方氮化硼)都是在兩面頂壓機(jī)上來完成的。我國(guó)采用的都是鉸式六面頂壓機(jī)。盡管在可操作性上增加一些可變因素,但它是可以克服的。實(shí)踐證明就是如此。鉸式六面頂壓機(jī)最大特點(diǎn)是便于大型化,易于提高噸位、增大金剛石合成腔體,為優(yōu)質(zhì)增產(chǎn)提供了有力保證。
二是,從金剛石研制成功(包括立方氮化硼)到金剛石產(chǎn)品全面推廣使用,我國(guó)實(shí)施的是一種群體行動(dòng)。這種技術(shù)不是壟斷在某個(gè)人或某個(gè)集團(tuán)手中,而是兩者兼顧并存。只要有緣都可參與進(jìn)來,才造就了今天的發(fā)展局面。
高踞超硬材料霸主地位的中南鉆石股份有限公司,在我走訪銷售處李國(guó)忠處長(zhǎng)時(shí)得知,公司帶頭人李玉順、賈攀先生經(jīng)多年奮斗發(fā)展,現(xiàn)有員工4000多人,執(zhí)掌著3100臺(tái)壓機(jī),2012年生產(chǎn)出17億多克拉金剛石,其中有20%出口,他們的規(guī)模和業(yè)績(jī)是何等的驕艷,在超硬材料發(fā)展歷史長(zhǎng)河中開創(chuàng)了新篇章,世界上無與倫比。
當(dāng)然,我們還想到,與其并駕齊驅(qū)的河南黃河旋風(fēng)股份有限公司、三門峽金渠集團(tuán)、鄭州華晶金剛石有限公司、河南四方達(dá)超硬材料股份有限公司……都是當(dāng)今超硬材料佼佼者。
河南豫東,邵增明先生,年僅三十出頭,膽識(shí)過人,在其父邵大勇鼎力支持下,首期投資2億多元,購(gòu)置缸徑Φ700㎜鉸式六面頂超高壓高溫壓機(jī)100余臺(tái)。兩年內(nèi)辦起了一家中等規(guī)模的超硬材料加工廠---河南力量新材料公司。
河北石家莊是全國(guó)金剛石工具制造基地之一,大小企業(yè)有100多家,年產(chǎn)值10億元以上??胺Q中國(guó)鋸片之鄉(xiāng)---江蘇鎮(zhèn)江,金剛石鋸片年產(chǎn)6000多萬片,是亞洲最大的金剛石、鉆頭生產(chǎn)基地。泉州擁有大大小小100多家金剛石工具生產(chǎn)企業(yè),產(chǎn)值也在10多億元。據(jù)了解,湖北鄂州金剛石刀具產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員過萬人,大小企業(yè)700余家,金剛石刀具產(chǎn)品占全國(guó)60%以上的市場(chǎng)份額。
中國(guó)超硬材料事業(yè)的發(fā)展,它是大中小結(jié)合,眾多人參加的過程。不說是全民運(yùn)動(dòng),但可以說是群體參與。
文中記錄的人和事,有的是家母家父講的,有的是我親眼所見和親耳所聞,都是發(fā)生在周邊實(shí)實(shí)在在的事。若有精力,能把五十年超硬材料發(fā)展歷程中為超硬材料事業(yè)探索、拼搏、進(jìn)取、戰(zhàn)斗過的轟轟烈烈的人和事全記錄下來那該有多好呀!那將是一幅多么璀璨壯麗的畫卷,就像我們從事的事業(yè)---金剛石事業(yè)---鉆石般的畫卷。盡管如此,在這個(gè)事業(yè)中不管曾經(jīng)為之戰(zhàn)斗過的前輩們,抑或是仍在戰(zhàn)斗中的新秀們,你們都有過一頁(yè)鉆石般的人生。我們會(huì)記著你們,我們的后代同樣會(huì)記著你們,你們的功績(jī)將永遠(yuǎn)刻記在超硬材料發(fā)展史的豐碑上。
三是,金剛石人工生長(zhǎng)機(jī)理。也就是說石墨是如何轉(zhuǎn)變成金剛石的。國(guó)外說法很多,國(guó)內(nèi)也是如此。據(jù)家父講,當(dāng)時(shí)學(xué)術(shù)界還是很活躍的。有著百花齊放、百家爭(zhēng)鳴的氛圍。我也關(guān)注這方面論文和論述以及相關(guān)動(dòng)態(tài)。但現(xiàn)在好像是談?wù)摰煤苌?。石墨是如何變成金剛石的,?guó)內(nèi)主要有兩大觀點(diǎn)。其一,在超高壓高溫下石墨晶格發(fā)生扭曲,直接成為金剛石晶格而變成金剛石,即固相轉(zhuǎn)變說。當(dāng)時(shí)吉林大學(xué)芶清泉教授就持這一觀點(diǎn)。其二,在超高壓高溫下,構(gòu)造了一個(gè)金剛石成核和生長(zhǎng)的溫床,石墨晶體結(jié)構(gòu)中的碳原子在熔融的金屬(或合金)原子(或原子團(tuán))篩的作用下將其原子鍵被折斷和打散,以自由、單個(gè)碳原子形式在溫床中的晶種上在金剛石鍵能作用下以金剛石晶體結(jié)構(gòu)沉積,并以螺旋方式瞬間快速生長(zhǎng),即溶劑說。家父和張廣云先生均持這種觀點(diǎn)。
它的有力證據(jù)有三,首先,人工生長(zhǎng)的金剛石,在顯微鏡下觀察,在其表面你可以看到螺紋生長(zhǎng)線;第二,人
工生長(zhǎng)寶石級(jí)金剛石(通常指的是重量在一克拉以上,尺寸在5毫米以上的完整晶體),需要在恒壓恒溫條件下保持幾十個(gè)小時(shí)。這說明有一個(gè)溶解和沉積的長(zhǎng)時(shí)間過程。第三,氣相、液相外延生長(zhǎng)金剛石薄片或金剛石塊,也是碳的化合物,在其分子鏈條被打斷后,在設(shè)定的理想環(huán)境中,以碳的單個(gè)原子形式在晶種上長(zhǎng)時(shí)間慢慢沉積長(zhǎng)大而成。盡管爭(zhēng)論激烈,但氣氛很佳。
中國(guó)超硬材料發(fā)展過程,大致分為三個(gè)階段。
第一階段,屬于從無到有,基本上是在二十世紀(jì)六十年代,1960年人工合成金剛石列項(xiàng)研究,1963年完成。期間,立方氮化硼也相繼研制成功。
第二階段,屬于初級(jí)發(fā)展階段,基本上是在二十世界70、80年代。這段時(shí)間的特點(diǎn)是:金剛石和立方氮化硼生產(chǎn)廠多且分散,全國(guó)近100家,單單深圳地區(qū)就有9家;超高壓高溫裝備噸位低,一般都是3600(6*600)噸、同時(shí)各廠家規(guī)模也小,裝機(jī)容量也少,基本上是3、5臺(tái)機(jī)或7、8臺(tái)機(jī),10臺(tái)機(jī)以上的廠都很少;工藝技術(shù)不先進(jìn),產(chǎn)能低。金剛石品級(jí)低、粗粒度比也不高,一般是RVD級(jí)和部分MBD級(jí),金剛石顆?;旧鲜?5/50以下。而金剛石工具制造業(yè)也是剛剛起步,觸角已開始伸向相關(guān)領(lǐng)域。
第三階段,屬于跨越式大發(fā)展階段,基本上是二十世紀(jì)90年代到本世紀(jì)初。在這個(gè)時(shí)期,是集約式的發(fā)展,相關(guān)軟硬要素,都得到大大提升。大浪淘沙,進(jìn)入90年代,那些規(guī)模小、機(jī)臺(tái)少、產(chǎn)能低下的金剛石廠紛紛關(guān)閉了。取而代之的是那些大公司、大集團(tuán)。比如中南鉆石股份有限公司,就是在這個(gè)時(shí)期冉冉升起的明星。它擁有超硬材料制造設(shè)備3100余臺(tái)、從業(yè)人數(shù)有4000多人。還有其它公司集團(tuán),如華晶公司裝備擁有量2000余臺(tái)、黃河旋風(fēng)1900余臺(tái)、三門峽金渠近300臺(tái)、力量新材料公司在100臺(tái)以上。超高壓高溫裝備,缸徑(活塞直徑)達(dá)Φ850㎜、單缸壓力為6200KN、六缸總壓力達(dá)372000 KN。金剛石生長(zhǎng)腔體為Φ55㎜.單次產(chǎn)量在260克拉左右。這是超硬材料發(fā)展歷程中史無前例、空前的。而金剛石制品的加工廠都基地化了和園區(qū)化了,并且應(yīng)用范圍更廣了。
中國(guó)超硬材料事業(yè),50年來有了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2012年度加工生產(chǎn)金剛石、立方氮化硼、聚晶及復(fù)合片大中型企業(yè)近50家。全國(guó)擁有鉸式六面頂裝備有7000多臺(tái),金剛石產(chǎn)量120億克拉,占世界生產(chǎn)總量90%以上。按區(qū)域來講,全國(guó)可分為兩大區(qū)塊。第一區(qū)塊,是指金剛石、立方氮化硼、聚晶及復(fù)合片加工制造,它基本上以河南省為中心,分布在長(zhǎng)江以北。第二區(qū)塊,是指金剛石、立方氮化硼、聚晶和復(fù)合片的下游產(chǎn)品(金剛石工具制造業(yè)),除河北石家莊外,基本分布在長(zhǎng)江以南,主要是鄂州、丹陽(yáng)、泉州等地。當(dāng)然還有以鄱陽(yáng)人為主的分布在沿海數(shù)省里的加工企業(yè)。
中國(guó)超硬材料生產(chǎn)的裝備和工藝技術(shù),現(xiàn)在可以堪稱世界第一,產(chǎn)量也是世界第一,應(yīng)用范圍甚廣,無論是民用工業(yè)還是國(guó)防工業(yè),無論是普通行業(yè),還是尖端技術(shù)行業(yè)都滲透其中。正因?yàn)檫@樣,由于它的出現(xiàn),加速了我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程。
中華民族是一個(gè)優(yōu)秀的民族。智慧、勇敢、創(chuàng)新的華夏子孫,什么人間奇跡都可以創(chuàng)造出來。今后,我們要繼續(xù)加強(qiáng)理論研究,不斷提升超高壓高溫裝備性能和工藝技術(shù)綜合水平,開拓產(chǎn)品應(yīng)用范圍,把我們的超硬材料事業(yè)推向一個(gè)更具創(chuàng)新的巔峰。
憶往昔崢嶸歲月,展未來前途無限。集合在超硬材料旗幟下的同仁們,伸開你們的雙臂,擁抱偉大的鉆石事業(yè),在你的鉆石人生中,再添上輝煌的一頁(yè)吧!
作者簡(jiǎn)介:李翰,1974年生,1996年畢業(yè)于深圳大學(xué)控制與機(jī)電工程系專業(yè)。學(xué)士?,F(xiàn)任深圳市永存金剛石工具有限公司總經(jīng)理。