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鄭州華晶金剛石股份有限公司

熱愛可抵歲月漫長 人造金剛石奠基者----王光祖

關鍵詞 人造金剛石 , 王光祖|2021-07-20 10:28:12|來源 中國超硬材料網
摘要 金剛石是什么?金剛石其實是一種由碳元素組成的礦物,是目前在地球上發現的最堅硬的自然物質。這個我們從它的名字“金剛石”就可以看得出來,金剛石不僅硬度大,并且美麗且透明,在很多領域都可...

       金剛石是什么?金剛石其實是一種由碳元素組成的礦物,是目前在地球上發現的最堅硬的自然物質。這個我們從它的名字“金剛石”就可以看得出來,金剛石不僅硬度大,并且美麗且透明,在很多領域都可以看到它們發光發熱的身影。但是,天然金剛石的產量畢竟有限,隨著科技的進步,需要金剛石的地方也越來越多。為了滿足對金剛石的需求,探索人造金剛石之路就是必然的一步。

       為了更好地了解我國人造金剛石的發展史,中國超硬材料網記者一行人懷著激動地心情,拜訪了我國人造金剛石行業的奠基者----王光祖老師。

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中國第一顆人造金剛石研制者——王光祖

       7月5日的早上,陽光正好,中國超硬材料網記者驅車到達王老師家樓下。深呼幾口氣,按捺住激動地心情,輕輕地扣響了王老師的家門。走進家門,映入眼簾的是王老師的鉆石贊,鉆石贊全文以四字四字的詞語,簡短而有力的寫出了鉆石的特點和作用。

       “你們來了???”正在我們在專心閱讀《鉆石贊》時,一句親切的問候傳入我們的耳朵,轉頭尋找聲音的來源,我們看到了一位身穿藍色短袖、黑色長褲、帶著一副金絲眼鏡的老者。樸素且親切,這是我們對王老師的第一印象。

       當我們向王老師表明來意時,王老師顯得很驚訝,沒有想到我們會對他們當年的經歷感興趣,提到當年的鉆研過程,王老師的眼睛中流露出堅定的光芒,嘴角微微翹起,顯得甚是喜悅。

       人造金剛石的誕生

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       伴隨著王老師緩慢而又低沉的語調,我們仿佛也被帶入了那個努力探索的年代。20世紀60年代初,北京打響了人造金剛石戰役的第一槍。當時的中國,面臨著國際上的技術封鎖,要想解開人造金剛石的神秘面紗,只能靠自己埋頭鉆研?!翱晌耶敃r學的是化學,哪里懂得怎么造金剛石啊?!蓖趵蠋熜α诵?,搖了搖頭,講到:“當時大家都不知道那個金剛石怎么造,也都沒見過??墒羌热晃覀兘拥搅诉@個任務,那么我們就必須把它攻克?!?/p>

       1960年10月,國家下達了121研究任務。當時正值國家三年自然災害的艱苦歲月,面臨重重困難,大家并沒有氣餒,而是在“自力更生、艱苦奮斗”的精神的鼓舞下,決心啃下這塊硬骨頭。我們就在缺乏技術資料,人力單薄的情況下,開始了這場沒有硝煙的戰斗。由于當時沒有懂這方面的專家,我們只能靠自己查閱國家圖書館和情報??业乃匈Y料,對當時已發表的有關金剛石的10條相變曲線,做了逐個分析,總結出了經驗公式和石墨金剛石平衡曲線,寫出了《人造金剛石合成工藝理論基礎》,并以此為依據展開了實驗研究。經過失敗、改進、再失敗、再改進的艱苦探索。終于于1963年12月6日晚,在北京通用機械研究所高壓實驗室里,在我國自行設計與制造的“61”型兩面頂超高壓裝置上迎來了勝利的曙光。在一組編號為“第32次”的實驗中,合成棒上出現了閃閃發亮的黃綠色神秘晶體,用這種晶體劃玻璃時,能聽到清脆的吱吱聲,這聲音就是金剛石降臨華夏大地的信號。經過幾天嚴謹的化驗分析,終于確定,本次試驗產生的黃綠色神秘晶體,就是金剛石。至此,中國第一顆人造金剛石在北京誕生。

       第一臺六面頂壓機誕生

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鄭州三磨所

       為了繼續擴大成果,過渡到生產上去,中華人民共和國第一機械工業部下達了六面加壓用液壓機試驗研究品試制計劃的通知?!斑@次任務的下達,三磨所將我們調令到濟南進行工作?!蓖趵蠋熤v到:“6x6MN六面頂壓機制造安裝投入運行后,壓機的同步問題、對中問題、管接頭去的漏油問題、工作應缸的密封問題、液壓系統中各種閥件不正常運行問題、放炮問題等技術難題一一擺到了我們面前。其中放炮是令人最頭痛的。真是困難重重、通途崎嶇,不身臨其境,是體會不到的。面對如此多的技術難題,誰來解決呀!顯然,落到我們攻關團隊成員的肩上!”

       三磨所黨委書記,專程從鄭州到濟南第一臺餃鏈式六面頂壓機攻關現場來看望幾個遠離單位的“體官兵”。當他知道我們用智慧,用辛勞在攻戰“放炮”技術難關取得初步成效時,他非常高興給我們頒發一個大獎。你們知道這個大獎是什么嗎?王老師問了問我們,“哈哈哈哈,你們肯定猜不到,獎品是一碗燴面。在那個物質很不寬裕的年代里,就是這么一碗燴面,讓我們幾個受寵若驚,心潮澎湃,憾概萬千,時至今日,記憶猶新呀!多么美好的往事呀!”看著眼前這個因為一碗燴面而感動的老者,王老對超硬行業的熱愛讓我們每個人感動。

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       磨料磨具磨削研究所與鑄造鍛壓機械研究所合作于1964年4月開始設計,1965年8月制造安裝完成,從而我國第一臺六面頂壓機誕生。該壓機的誕生開創了我國超硬材料發展的新局面,為超硬材料行業的形成、發展、壯大做出了重大貢獻。

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中國第一臺鉸鏈式六面頂金剛石合成壓機

       吹響大型化的號角

       第一臺鉸鏈式六面頂壓機制造成功,引起了國家的重視和關注。在“壓機一響,黃金萬兩”的誘惑下,一兩臺壓機的小作坊和幾臺壓機的小型企業,不遠千里,長途跋涉,不辭勞苦到金剛石“圣地”鄭州來取經,真是熱鬧!為了更好的將壓機技術傳播出去,三磨所金剛石服務小分隊,主動走出去到兄弟單位上門送經?!皯{借著這個機會啊,我有幸去了咱們國家的大山南北,也結識到了很多不同性格的行業人士。我可以非常自豪的說,我不辱使命,把咱們三磨所的真經都送出去啦?!闭f到這里,王老師又是爽朗的哈哈一笑??粗媲斑@個年過八旬的老人喜笑顏開的面容,我們也不禁被他老人家對超硬行業的熱情所感染。

       “你們以為這樣就萬事大吉啦,沒有呢?!蓖趵蠋煿恍?,賣了關子后,繼續講到:“1969年6月,我的團隊根據合成棒直徑擴大不僅有利于單產的增加,更重要的是產品品質也隨著提升。根據這一實驗結果,在給第一機械工業部申報的‘人造金剛石大晶體的研究裝置報告中’,率先明確提出試制6x25MN鉸鏈式六面頂壓機的設想。報告送到部后,沈鴻副部長問到:“我們現在國際上六面頂壓機都有多大的噸位?”我們回答道:“2700/16,200噸門的立方餃鏈構成的壓機?!?/p>

       可是,在當時趕超世界先進水平思潮的影響下,沈鴻副部長講:“既然國際上都有了2700/16,200噸,那我們的6x25MN的壓機就不要搞了?!庇谑?,沈鴻副部長大筆一揮,將6x25MN改成6x50MN。該裝置由磨料磨具磨削研究所與鑄造鍛壓機械研究所共同設計,由北京二通機械廠制造。1974年安裝在磨料磨具磨刊削研究所,標志著我國超高壓高溫裝置大型化邁出的大膽步伐。由于大直徑硬質合金頂砧質量問題,致使上述設想末未能實現。雖然這次嘗試失敗,但卻吹響了向大型化的號角,指明了粗顆粒、高強度金剛石工業化的生產方向?!?/p>

       超硬行業發展方向

       當提到超硬行業未來發展時,王老師指出:“目前來說,我國壓機的尺寸已經完全可以滿足日常的工作需要,我們不應只是一昧的停留在追求壓機大的這一步,而是應該向壓機小型化這個方向多思考思考,要多在工藝上下功夫,提高工藝技術,打破高端產品依賴進口的壟斷局面。同時也要在CVD方面進行探索?!?/p>

       王老師指出:“金剛石作為新一代半導體材料,在前沿科技發展中扮演著重要角色。金剛石在半導體、輻照探測等前沿科技領域的應用作為搶占國際科技競爭制高出點的橋頭堡,必須是關注的重點。在金剛石半導體器件的應用中,可控摻雜技術,也是至關重要的。目前,金剛石的p型摻雜技術相對比較成熟,而金剛石的n型摻雜技術問題暫無理想的解決方案。

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中國材料研究學會超硬材料及制品專業委員會成立大會

         王老師強調:“雖然目前中國是世界上三大培育金剛石主產國之一,但中國企業制備金剛石采用的主流技術是HPHT,而更加適用于高質量、大尺寸金剛石制備的MPCVD技術使用比率較低,這個局面期待盡快改變?!?br/>

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王光祖教授在鄭州市新材料產業集聚區揭牌暨項目簽約儀式上講話

        “金剛石行業是個永不退步的行業,隨著科學的發展,該行業會越來越重要,這是由金剛石本身的特點決定的。我熱愛超硬行業,熱愛這個永不退步的行業,因為愛,熱情的為她,奉獻了半個多世紀的寶貴年華;因為愛,與她攜手走過了六十多個美好的春夏秋冬。超硬行業是需要你們這些年輕的人的,現在這個時代是你們年輕人的時代,加油,好好干,超硬行業的未來就看你們啦?!闭f道此處,王老感慨的拍了拍我們的手背,目光中透露出的期望,像鉆石的光芒那般閃亮。

       閃耀的鉆石人生

       人活著要有意義,人的一生很短。保爾柯察金有句話是這么說的:“人最寶貴的是生命,生命對每個人只有一次。人的一生應該這樣度過:當他回首往事的時候,不因虛度年華而悔恨,也不因碌碌無為而羞愧。這樣,在臨死的時候,他就可以說:“我的一生都獻給了世界上最壯麗的事業----為人類的解放而斗爭?!蓖趵蠋熒钋榈闹v到:“保爾柯察金他的這句話感動了我,也激勵了我,回望我自己的一生,我感覺這一輩子很驕傲,沒有虛度?!?/p>

        經過一上午和王老的交流,了解了那個年代許多不為人知的感動。坐在車上,想起出門前,王老那個期許的目光和堅定的身姿,心里更是感慨萬千。窗外陽光正好,仿佛和蒸蒸日上的超硬行業有異曲同工之妙。愿該行業所有人員都可和王老一樣:“擇一事,終一生,熱愛可抵歲月漫長?!?/p>

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