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大象新闻·映象网记者 卢怀涛
“又辣又硬”,是商丘柘城县支柱产业的最好概括。“辣”指“中国辣椒之都”文化誉名,“硬”指“中国钻石之都”和“金刚石微粉之乡”产业品牌。柘城金刚石制品达到9大系列180多个品种,每年金刚石微粉的产量和出口量,分别占到中国市场份额的70%和50%。
2月22日,大象新闻记者跟随“奋进新征程 建功新时代”集中采访团队,来到了“中国钻石之都”——柘城。河南省柘城高新区管委会常务副主任孙若梅介绍,柘城县年产金刚石单晶30亿克拉,年产金刚石微粉60亿克拉。
“八面体金刚石”打破了国外垄断,填补芯片超精加工技术空白
“钻石恒久远,一颗永流传。”金刚石(钻石)是目前人类所发现的最硬物质,而且还具有优异的力学、热学、光学、声学、电学和化学性能,因此享有“材料之王”的美誉。
在商丘市柘城县力量钻石股份有限公司(下称力量钻石)研发的“IC芯片加工专用八面体金刚石”,有6个尖、8个面,也是金刚石材料里边最坚硬的一种,用它来加工芯片可以改善IC芯片晶圆的表面平整度。
这种“八面体金刚石”填补了IC芯片超精加工技术空白,打破了国外技术垄断。目前,该产品主要是出口日、韩、欧、美等国家和地区。在柘城力量钻石厂房里,有一批即将出口日本的八面体金刚石正在赶制。
八面体金刚石
大象新闻记者了解到,很长一段时间,八面体金刚石的生产工艺由国外技术垄断,中国的企业想要使用只能进口。柘城力量钻石通过几年的技术攻关,解决了“卡脖子”问题,具有了生产八面体金刚石的完全自主知识产权,成为目前国内唯一一家量产该产品的企业,先后获得了16项国家专利。
力量钻石目前拥有自主核心技术知识产权50多项,其中发明专利8项,2019年被工信部确定为工业企业知识产权运用试点企业,2021年被评为“河南省创新龙头企业”。从一家生产金刚石(钻石)微粉的工厂到从事高品级人造金刚石(钻石)研发的高新技术企业,力量钻石走了30年,一路上,真正使企业完成蜕变的关键原因在于技术创新。同时,力量钻石的转型之路也是柘城县金刚石产业转型升级的一个缩影。
把自然界最硬物质“磨”成粉!这家企业是咋做到的
柘城素有“中国金刚石微粉之乡”的称号,产量稳居中国第一。离开力量钻石,集中采访组来到了一家金刚石微粉、金刚石破碎整形料研发、生产企业——柘城惠丰钻石科技股份有限公司(下称惠丰钻石)。
“将金刚石置于密闭腔体,通过高速喷嘴的气流,使金刚石悬浮,不断地‘自己碰撞自己’,金刚石微粉就出来了。”柘城县驻惠丰钻石帮扶干部韩敬贺讲解了自然界最硬的物质——金刚石的微粉生产原理。
“在超硬材料金刚石制品产业链中,金刚石微粉属于上游原材料,其具有硬度高、耐磨性好、稳定性强、生物无毒和相容性等特点,常作为切割、抛光、精密研磨材料。”惠丰钻石生产部总监李永超介绍,它广泛应用于电子芯片、光伏、军工、航空航天、石油煤炭、电子机械、汽车、机床工具、精密制造、石材、陶瓷等国计民生的各个领域,目前在生物医药、复合材料领域也正发挥着越来越大的作用。
近年来,柘城县大力支持企业引进高层次人才、强化科技研发。如今的柘城,金刚石专利总量达到605件,其中发明专利授权42件,商标总量达到297件。柘城县金刚石超硬材料产业已形成了从原辅材料、单晶合成、微粉加工、制品生产到钻石培育的全链条发展产业格局,年产金刚石及立方氮化硼制品3000万件(套)、培育毛坯及裸钻400万克拉,被认定为国家级超硬材料及制品高新技术产业化基地。