跟鉛筆芯相似的碳粉能“種”出鉆石，你相信嗎？如今，在全球人工培育的鉆石里，有將近一半產自中國，其中的80%又產自中原大地。本質上沒區別，外形上一樣閃耀，價格卻只有天然鉆石的三分之一。“鉆石自由”背后，是河南龐大、完善的超硬材料基礎。

       ??全球40%的鉆石產量來自河南

       說起鉆石，我們首先想到的肯定是那句“鉆石恒久遠，一顆永流傳”的廣告語。曾經，鉆石以稀缺而倍顯珍貴，現如今這個“高大上”的全球大生意中，河南所生產的鉆石已經占全球鉆石產量的40%，占中國鉆石產量的80%。黃河旋風超硬材料事業部合成五廠辦公室主任梁輝表示：“培育鉆石的原材料生產于六面頂壓機，它生產的條件需要達到6萬個 大氣壓強，溫度保持在1300℃~1500℃，其中1萬個大氣壓強就相當于一頭非洲野象坐在一個人的手指頭上。”黃河旋風的廠房內，500臺缸徑750的六面頂壓機平穩運行。在電腦的操控下，柔軟的石墨，在 高溫中被“千錘百煉”，“脫胎換骨”，變成了世界上硬度最高的鉆石。黃河旋風鉆石事業部馬躍告訴記者：“培育鉆石是通過科技手段模擬天然鉆石在自然界中的生長環境，在實驗室中人工培育而來，培育鉆石毛坯經過打磨之后，它就會變成閃閃發亮的鉆石。在物理化學光學等特征上，實驗室培育鉆石和天然鉆石是一模一樣的。”

黃河旋風廠房

       ??從受制于人到輸出全球

       河南鉆石的傳奇故事要從上世紀60年代說起。鉆石的原石，也就是金剛石，人送外號“材料之王”。作為自然界已知的最硬材料，它在機械加工、石料加工、石材加工、地質勘探、石油鉆探等工業領域都必不可少。黃河旋風董事長龐文龍表示：“我國超硬材料產業經過60年的艱苦奮斗，現已成為世界超硬材料生產大國，其人造金剛石的產量位居全球第一，已經具有全球最完整的產業鏈，其相關的制品是在國防軍工、 航空航天、芯片產業、汽車制造等重要領域，實現精密、超精密加工的關鍵必備工具。”金剛石行業有句話：“世界金剛石看中國，中國金剛石看河南。但上世紀50年代，人造金剛石的生產技術還被國外壟斷，當時鄭州三磨所被委以重任。三磨所退休研究員孫少華透露：“新中國成立后，我們國家的金剛石是受制于國外的，我們的精細加工是做不到的，從立項到1963年，我們生產研制出來我們國家第一顆人造金剛石，從此我們走向了不斷發展壯大的道路。”從受制于人，到輸出全球，河南作為我國超硬材料及制品產業的發源地，加強支持引導，優化產業體系，發布了《河南省加快材料產業優勢再造換道領跑行動計劃(2022~2025年)》，要建成具有世界影響力的萬億級新型材料產業集群，推動超硬材料產業由大變強，高精尖發展。中國機床工具工業協 會超硬材料分會秘書長孫兆達表示：“到2025年，超硬材料行業將依托于全國重點實驗室、工程技術中心以超硬材料重要的供應基地和地位更加穩固。”

       ??從G到D 讓金剛石“純凈無色”

       河南以金剛石為代表的超硬材料優勢明顯，不僅要通過人工培育，不斷把金剛石產業“做大”，更要把它的“品質”做到最好。為此，2022年鄭州 大學金剛石實驗室和四方達超硬材料公司，通過“揭榜掛帥”方式，共同開展專題科研攻關。在四方達超硬材料公司的實驗室里，雙方的科研人員正在對用微波等離子化學氣相沉積法培育的最新一批人造金剛石進行檢測分析。鄭州大學金剛石光電材料與器件實驗室博士林超男表示：“顏色、凈度、克重，然后還有切工，這4個方面方向就是鉆石的4c，它的級別越高，這個鉆石的價值就越高。我們1.5克拉以上的是可以穩定產出的，切磨出來的鉆石的顏色已經接近無色D色。”

       據了解，國際標準的鉆石顏色分級體系中，將顏色按英文字母 D-Z 劃分了 23 個等級，從 D、E、F、G、H 到 Z 顏色依次遞減。D級為最高等級，純凈無色，堪稱完美。河南四方達超硬材料股份有限公司實驗室項目負責人張春林表示：“我們實驗室之前做出來的成品顏色都是 G、H級別的，但是經過近兩年上百次的實驗，不斷調整實驗參數，最終達到了最高級別 D 色。產品顏色每升一級，對于普通人來說看起來差別不大，但是對于我們來說都是一個質的飛躍。”為了實現這種質的飛躍，通過“揭榜掛帥”，科研和生產單位直接在廠區內共建實驗室，從技術研究到輸出量產，不僅實現空間上的無縫連接，更是產業的補鏈、延鏈。

       ■記者手記 河南拿捏著全球超硬材料的命脈

       以為代表的超硬材料，被譽為“最硬最鋒利的工業牙齒”，也是公認的“終極半導體”。超硬材料產業是河南最具特色的產業，與這個行業關聯的研究所、高校、出口機構、設計院以及龍頭型企業大都聚集在河南，也正因此，河南形成了全球最完整的超硬材料產業鏈，并逐步占據了世界絕對優勢地位，可以說河南拿捏著全球超硬材料的命脈。從空間站宇航員的防輻射面罩，到南水北調工程巨型盾構機的鉆頭，河南制造的人造金剛石作為最鋒利的“工業牙齒”，攬下了一個又一個的“瓷器活”，為國防軍工、航空航天、半導體芯片等國家重大關鍵領域拓展應用，突破技術瓶頸提供了“精良利器”。采訪中，記者看到了我國超硬材料行業從0到1，直到站上了全球頂端。隨著不斷創新，一顆人造金剛石撐起了中國的“硬核”產業。

       ■超硬材料產業鏈如何“鍛長板”“補短板”

       大象新聞首席評論員夏繼鋒：鉆石恒久遠，一顆永流傳。在情人眼里，鉆石是愛情的象征，而在科研人員的眼里，鉆石是碳原子的組合體，是金剛石、是自然界最硬的礦物質。數據顯示，中國金剛石單晶產量占到全球的95%，其中八成又屬于河南造。所以我們常說世界超硬材料、中國超硬材料看河南。今天，我們請到了超硬材料模具國家重點實驗室主任劉明耀先生。河南的超硬材料產業很強，在產業鏈上還存在哪些不足？我們如何“鍛長板”“補短板”呢？來聽聽劉主任的看法。

       超硬材料磨具國家重點實驗室主任劉明耀：目前無論是國內還是國外，金剛石的開發與應用，主要還是加工工具來使用，而金剛石在光、聲、電、熱等方面具有的獨特優異性能，還遠遠沒有得到充分的開發。金剛石功能化材料的開發與運用，是我們河南超硬材料產業鏈高質量持續發展需要強力打造的重點。目前河南省的超硬材料產業鏈在產業結構方面還存在一些不足，比如說在超硬材料的 制品方面、鉆具和切具方面，還存在著規模化不足的問題。

       大象新聞首席評論員夏繼鋒：現在河南把超硬材料的產業鏈作為全省重點產業鏈進行培育，對此您有哪些建議和想法？

       超硬材料磨具國家重點實驗室主任劉明耀：首先要做好頂層設計，制定好產業鏈發展規劃。其次要加強機制創新，促進產、學、研、用協同聯動，加強前沿基礎關鍵核心技術的研發。要加強省內外、國內外的技術合作與交流，尤其是與產業鏈下游的合作。加大人才隊伍的建設，尤其是領軍人才隊伍的建設力度。為產業鏈下游企業提供完整的解決方案服務，為高質量發展提供技術支撐。

       大象新聞首席評論員夏繼鋒：如果把超硬材料比作一顆鉆石，那么我們期待河南牌的鉆石不僅僅在產量和品質上位居全球的頂端，更在這顆鉆石背后的上下游形成堅不可摧的超硬鏈條。