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中国第一颗人造金刚石的诞生

admin 人造钻石 2020年11月19日

  》这篇文章受到了广大磨友们的关注与喜爱。但同时,也有部分磨友们对中国第一颗人造金刚石的诞生地在郑州这种说法提出了质疑,这到底是怎么回事?别急,您看完下面的这篇文章就明白了。

  郑州磨料磨具磨削研究所有限公司简称“三磨所”,前身为成立于1958年的郑州磨料磨具磨削研究所,1999年转制为科技型企业,2013年改制为“郑州磨料磨具磨削研究所有限公司”,并纳入国机精工有限公司管理,隶属于世界500强的国机集团;2017年国机精工与国机集团旗下轴研科技完成重组,三磨所自此进入轴研科技上市公司平台。

  三磨所是我国磨料磨具行业唯一的综合性研究开发机构,全国磨料磨具、超硬材料行业技术研究、开发、信息和咨询服务中心,肩负着行业技术与产品研究、开发、咨询和服务的重任。公司于1963年成功研制出了我国第一颗人造金刚石,打破了西方国家对我国的严密封锁,成为中国超硬材料行业发展史上的里程碑事件,具有深远的历史意义,为中国基础工业的发展贡献了重要力量。

  新中国成立以后,随着我国国民经济的发展,对金刚石的需求日益增多,而我国是个天然金刚石矿源稀少的国家,开采远远满足不了需求,1960年以前主要从国外进口,后因帝国主义封锁,金刚石的来源几乎被掐断,面临着严峻的发展形势。为打,给工业发展提供支持,1960年10月,当时的第一机械工业部把人造金刚石的研究任务下达到通用机械研究所和磨料磨具磨削研究所(下简称三磨所),对三磨所的指示是,前者主攻高温高压设备,后者主攻金刚石工艺试验,充分发挥两个研究所的基础和人才优势,双方全力合作,试验地点确定在北京通用机械研究所内。

  1961~1963年,国家正处在“三年困难时期”,各方面都面临着很大的压力,研制人员在“自力更生,艰苦奋斗”的精神鼓舞下,下定决心啃下这块硬骨头。在研制过程中,研制人员查阅了北京图书馆和情报专利室已收藏的有关图书资料,对当时发表的有关金刚石的近十条相变曲线,作了逐一分析,总结出了经验公式和石墨-金刚石平衡曲线,并确定了合成压力与温度条件,选定了触媒、碳素与组装方法,并选定了直接加热法。在此基础上,攻坚小组编写了《人造金刚石合成工艺理论基础》和《人造金刚石合成工艺实施方案》(这些历史性资料保存在三磨所档案室),为研究工作的顺利展开奠定了基础。

  通用机械研究所的设计者们,在61型装置的设计中解决了强度计算和材料选择两大难题,于1961年二季度完成了全套图纸设计,我国第一套61型超高压高温装置也终于在1962年顺利问世,此时的人造金刚石研制工作可以说是万事俱备只欠东风。

  在攻坚战打响前的一次小组会议上,三磨所的王光祖就“人造金刚石合成工艺实施方案”做了详细说明。后经过讨论,最后确定采用合成压力、温度较低Ni-Cr合金作触媒,经提纯的碳化硅分解石墨为碳源,以原来计算的石墨-金刚石平衡曲线为理论依据,之后就开始了一次又一次的实验。

  经过失败、改进、再失败、再改进的艰苦探索,1963年12月6日晚,在北京通用机械研究所高压试验室,在我国自行设计与制造的61型两面顶超高压装置上合成出了中国第一颗人造金刚石。

  1963年12月6日金刚石问世后,国家领导人多次作批示,第一机械工业部作为发展人造金刚石工业的具体组织领导机构,通过科技局、机床工具局组织磨料所、铸造锻压机械研究所进行中间试验,实现了成果向生产力的转化。1966年,三磨所在600吨六面顶压机上实现了金刚石的批量生产,当年生产人造金刚石1万克拉。

  超硬材料是人类发现的极端坚硬的材料,层出不穷的新材料只能用他们才可加工,对高新技术材料和各类制成品的发展提供着强力支撑,承担着航天、航空、汽车、电子等重要行业的高速、高效和精密加工。目前中国的人造金刚石产量已占据全球的90%以上,成为名副其实的金刚石大国,当取得如此大成就的同时,我们更不应该忘记中国的第一颗人造金刚石以及背后付出大量心血的研制人员。


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