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【轶事】金刚石世家的故事
时间:2014-08-15 来源:
我国人工合成金刚石已走过50个春秋。家母(郭永存)家父(李植华)在这个领域滚打了五十载。我大学毕业后也在这个领域从业研究和制造工作。我想通过家母家父和我的经历,从侧面佐证我国人工合成金刚石发展的辉煌历史。像我们家这样的例子在超硬材料行业上可说是数不胜数。有的甚至是祖孙三代人在这个领域中工作。
家母郭永存、家父李植华毕业于中南矿冶学院。20世纪60年代初分配到郑州磨料磨具磨削研究所工作。从此他们双双步入了材料科学最前沿的学科之一超硬材料研制和应用的殿堂。期间,家母家父任技术员、工程师、课题负责人。1979年家父任命为第七研究室副主任。家母郭永存参与了煤田地质金刚石钻头、Φ300mm以上中大直径金刚石圆锯片、光学冷加工用金刚石精磨片等项目的研制工作,获得巨大的成功。家父李植华参与了第一批人造金刚石的分选提纯工作、金刚石研磨能力的研究、同时参与了人造金刚石用金属触媒研制工作、也参与了金刚石聚晶复合片研制工作(因工作调动,只做了阶段性的工作)。期间,推出了Ni70Mn30、Ni70Mn25Co5合成金刚石用触媒材料,它提高了金刚石产量、粗粒度比和品质,这种成份的材料,当时,在行业上得到了广泛的应用。在超硬材料发展历程中起过积极作用和贡献。并同张广云先生一起,在《物理》杂志上发表了数篇论文,同时提出了人工合成金刚石的生长机理—溶剂说。期间家母、家父和卢飞雄先生根据第一机械工业部机床工具工业局要求,编写了一本46万字的《金刚石制造》,一九八三年由机械工业部机床工具工业局印刷发行。家母、家父和张广云先生编著的23万字的《金刚石的人工合成与应用》一九八四年由科学出版社出版发行。
“121”课题工艺技术负责人:于鸿昌。工艺技术参与人:王光祖、卢飞雄、余征民、李进保等。
提纯分选,分析鉴定参与人:刘智熔、裴增全、汪华荣、刘金昌、王玉良、王金、孙满国、李水来、李植华。
我们的第一颗(也是第一批)人工合成出来的金刚石,家父说不是现在大家看到的那种有棱有角、晶莹剔透、光彩夺目、人见人爱的完整晶体。说得不好听,它是一小堆黑乎乎的粉沫,经提纯处理后得少量且细,肉眼是不易看到的,在显微镜下可以看到有几颗小晶体。但无论如何,我们认为这些样品中确实有金刚石。通过理论计算,相变压力测量,合成棒加热功率大小的温度换算,金刚石合成棒确实处于石墨转变成金刚石的超高压高温区,这是深信无疑的。当时,如何确认有金刚石,又如何分离出来,也成了一大难题。在刘智熔、裴增金先生带领下,汪华荣、王明瑞、刘金昌、王玉良、王金、孙满国、李植华一组人,经化学处理,除去大部分叶腊石、石墨、触媒金属,再经过二碘甲烷重液分离,总算得到部分非常珍贵的精品。先由刘智熔、王明瑞进行岩分析,测定其晶体折射率,后由经汪华荣制样,在德拜X—光机上进行衍射,胶片上出现的很强的谱线环,与天然金刚石谱线环完全吻合。这才证明,我们合成出了金刚石。
最有意思的是,1964年初,陆根仁带领孟庆辉、钱惟圭、于鸿昌、王光祖、刘智熔、汪华荣等到一机部汇报郑州磨料磨具磨削研究所首次成功合成出金刚石工作进展时,你们知道,他们带去了什么?带去一个带塞的磨口玻璃小试样瓶和一组X-光胶片。试样瓶中装的就是上述处理和分选后的灰黑灰黑的东西,陆根仁对着领导说,我们人工合成出了金刚石,金刚石就在这瓶子里,但肉眼看不清,证据就是这些X—光谱线。
我国是天然金刚石资源匮乏的国家。当时要用金刚石做样品进行相关试验,哪怕是一丁点也要申请、打报告逐级审批,直到机械工业部,然后到国库中南物资站领取。可见金刚石是多么稀缺。自从郑州磨料磨具磨削研究所批量生产人造金刚石后,这个戒律就自然取消了。只要有钱就可以到郑州磨料磨具磨削研究所来买,无需申请、打报告和逐级审批。现在高品级粗颗粒金刚石每克拉才几角钱,最多也不过1元钱左右。你知道吗?当时的人造金刚石的价格是多少吗?现在我告诉你:一型料(RVD级)每克拉都卖上30余元。当时,由于郑州磨料磨具磨削研究所独家生产,除了外销外,由于是稀缺物资,多余的国家收购,进入国库。此时三磨所可有钱,可以说富甲一方。科研经费、建实验工厂、盖职工宿舍、买小汽车的钱,都是自筹的。并成为国内科研单位的典范。
家母家父经常提起,为了完成课题任务和项目推广试验,他们经常出差在外。到达目的地,有时连旅馆(招待所)都找不到,只好下榻在浴池(晚十二点以后)。工作条件是艰苦的。家母在广西榕县做金刚石钻头试验时,与钻井师傅们住在少数民族的高脚屋里。恰逢冬天,山风肆虐,实在是太冷了。每到晚上大家围着房东的吊壶火坑周围取暖。楼下是牲口,楼上是生活间,烟雾缭绕,满屋熏得黑呼呼的。更担心的是卫生条件。当时家母在湖南涟源做金刚石钻头试验,因为钻探是野外作业,也是住在农民家里。农民下地回家,在地里摘的菜放在粪桶里担回家。村前一个大水塘,家家户户都在那里洗衣洗菜洗粪桶。尽管心里嘀咕,但转眼一想,农民兄弟祖祖辈辈这么生活着,钻井工人师傅们也在这里吃住,也就坦然了。更激励自己要努力工作,在超硬材料领域做出贡献,用自己点滴成果和全国人民一道改变这个贫穷落后的面貌。
家母家父双双都有外出试验和推广工作。有时一人没有按时回家,另一人又要出发,我和姐姐的安置就成了问题。经常放在同事家,由同事照料。有一次家父出差贵阳回到家时,我姐姐躲在门背后不敢出来。你们打过父亲吗?我打过,是不是可笑?事情的经过是:家父出差在长沙未回,家母又接到任务要到湖南涟源做煤田地质金刚石钻头试验,无奈,采取一个折中的办法,家母带着我坐车南下,在长沙转车时,把我交给家父,再由家父带回郑州,就在接站时,当家父抱起我的时候,我狠狠的给了他一耳光,并拼命挣脱。家母家父经常提起这段可笑的故事。真是孩儿天真、童趣可爱。当然,他们也提到在完成《金刚石的人工合成与应用》这本书编著时,当时由于住房面积小,为了不影响我们的休息和学习,他们白天上班时努力查阅资料、做实验、搞分析整理,晚上每当夜深人静时,他们搬一张小方桌,一个小板凳,在厨房进行写作。更有意思的是,当他们接到出版社寄来的校样时,白天上班有科研任务,无暇校对。这些校样工作都安排在晚上来做,为了赶进度,星期天家母家父带上草席和食物,把我和姐姐领进公园,我们在玩耍,他二老,一个念着校样,一个看着原稿,一字一句,一个个标点符号,一张张图表,一组组数据,孜孜不倦的反复核对。他们满腔热血都浇灌在超硬材料事业上。我之所以啰嗦这些琐事,就是想从一个小事,从一个侧面透视出超硬材料战线上老一辈科技工作者的精神风貌,那就是—钻石精神。我们现在有数万人—钻石人,恰似长江水,后浪推前浪。冲锋在前,忘我工作,无私奉献,留下了许许多多可歌可泣的轶事,也正是这些钻石人夜以继日的探索、精心设计、严格工艺,一丝不苟的数据处理,反复试验,综合分析、瞄准新目标,不断的变革创新,一步一步的发展,才铸就了超硬材料今天的辉煌。
改革开放春风由中国南海边,向祖国内地吹来,温暖滋润着中华大地,也温暖滋润着中华儿女。在这个春潮中,家母家父迎着锐意改革的浪潮,告别了中原大地,告别了亲爱的养育过自己,为之战斗并拼搏过的,终身难以忘怀的超硬材料策源地—郑州磨料磨具磨削研究所,举家南下。
家父同张广云、王克俭、宋殿杰、黄祥、罗宏森、张仲福、潘良利用港资,一九八四年办起了深圳特区首家人造金刚石厂—深圳恒兴金刚石厂。期间,家父任副总工程师、副厂长、总工程师、厂长。邀请了国内一批专才。产品涉及金刚石合成、金刚石聚晶、金刚石青铜砂轮、金刚石树脂砂轮、大中小金刚石切割锯片、冶金煤田石油金刚石钻头、光学冷加工用精磨片和超精片、电铸砂轮及切割工具、金刚石微粉与研磨膏等各个领域。当时在国内具有一定的影响力,为深圳特区做出了应有的贡献。
一九八八年家母创办了深圳市永存金刚石工具有限公司,我大学毕业后,也就独善其中,开始了钻石人生。由于家母家父年事已高,我接掌了公司,继续在超硬材料应用领域扬帆前进。
我们公司重点是制备光学冷加工用金刚石制品。主要用于陶瓷、宝石、玻璃、石材、半导体行业中的切割、铣磨、精磨和超精磨,涉及灯饰产品、装饰产品、眼镜片、照相机显微镜镜头、手表玻璃、手机玻璃、视窗玻璃、汽车玻璃、石材加工业、陶瓷洁具及其它陶瓷产品等的加工工具。主要用户有日资企业、韩资企业、台资企业、香港和大陆厂商。
家父是江西鄱阳人,深圳恒兴金刚石厂创办初期,先后从老家直接或间接招募了一批优秀青年来深圳从事金刚石及金刚石制品诸多专业的研究和制作工作。数年后他们眼界开阔了,见世面长知识了,学到了很多营销和生产技能。
由于港资、台资以及日韩等外资企业大量涌入我国沿海地区,加工制造业非常发达,工厂像雨后春笋般的在各地拔地而起。在深圳恒兴金刚石厂受过专业学习、熏陶和锤炼的有志青年,在当代经济特别活跃的环境中,创业欲望非常强烈和高涨。他们一个个走出去,自筹资金或合资,利用自己学习掌握的一技之长,在广西、广东、福建、浙江、江西、山东等地,创办了一个个金刚石工具加工厂。除了金刚石、立方氮化硼人工合成和复合片制造外,金刚石制品行业几乎全进驻。主要产品有金刚石圆锯片刀头,金刚石青铜、陶瓷、树脂结合砂轮,金刚石电镀工具,金刚石钻头和穿孔器,金刚石精磨片和超精磨片。除了内销外,还有部分出口。
他们的营销特点和模式是把工厂设在外地(靠近使用单位),赚取的钱汇回到自己的居住地,造福桑梓。他们除了买高档汽车,盖豪华住宅和进行再投资再发展外,他们不忘故土,不忘乡亲,不断捐资给村府和乡府,用来盖学校和敬老院、修马路、修沟渠、架电线、搞绿化,积极参加家乡社会主义新农村建设。
以珠湖乡为中心,辐射到临近乡镇,据不完全统计,从事超硬材料制品行业工作的有数千人,散落在外省的制造厂有100余家,若加上辅助材料厂和经纪人就有200余家,年产值达20多亿元。
特别值得一提的是,珠湖乡有个羊园村,有160户人家,金刚石制品厂有35家,周边村民都尊称“老板村”、“金刚石第一村”。
这个村涌现出了不少优秀企业主和专才,特别是李水堤、李新堤、李朝辉,他们的厂年产值均在亿元以上。当然对于整个金刚石行业来讲,确确实实是冰山一角,它算不上什么,但对于个人和整个村来讲,在建设小康生活上都展现了人生的价值和农村新貌,不可小觑。
鄱阳县位于江西省东北部,水陆交通方便、土地肥沃,是个富饶之地,自古就贵称鱼米之乡。人杰地灵。王光祖先生和家父李植华都出生于鄱阳县,是喝着鄱阳湖水长大的。从小,他俩先后从赣江边走出去,步入了超硬材料宽广领域。王光祖参加了中国第一颗人造金刚石的研制,并获得成功。相继陆续参加了多项研究,为之打拼五十载。他们著书立说、办企业、功成名就,不愧为学科带头人和领军者。我祝贺他们。
鄱阳县人民政府,高瞻远瞩,在本县东北地界田畈街开辟了一个工业园,出台多项优惠政策,邀请在外创业办厂的业主回家乡创业,卓有成效。现在有部分业主在园区内购地盖厂房、办公楼和宿舍,买地一买就是上百亩。而且有的业主开始把自己的厂或部分车间迁到园区内。开始了凤还巢,为家乡发展做贡献。假以时日,这里将是一个灯火通明、机声隆隆、人头攒涌、欣欣向上、一片繁荣的超硬材料制品工业园区。
其实田畈街工业园区可以办成一个新的金刚石超硬材料制品产业基地。它有三大特点:第一,有县委县政府坚强组织和领导。第二,有一批企业主他除握有雄厚资金外,还有一套管理企业的本领和营销方略。第三,它还有王光祖、郭永存、李植华等老一辈在理论上、技术上、发展趋势上加以指导。有了这个得天独厚的优势,一定会成功。
中国超硬材料事业的发展,它是大中小结合,众多人参加的过程。不说是全民运动,但可以说是群体参与。家母家父讲的,有的是我亲眼所见和亲耳所闻,都是发生在周边实实在在的事。若有精力,能把五十年超硬材料发展历程中为超硬材料事业探索、拼搏、进取、战斗过的轰轰烈烈的人和事全记录下来那有多好呀!那是一幅多么璀璨美丽的画卷,就像我们从事的事业—金刚石事业—钻石般的画卷。我们会记着你们,我们的后代同样会记着你们,你们的功绩将永远刻记在超硬材料发展史的丰碑上。
据家父讲,当时学术界还是很活跃的。有着百花齐放、百家争鸣的氛围。我也关注这方面论文和论述以及相关动态。尽管争论激烈,但气氛很佳。但现在好像是谈论得很少。
中国超硬材料发展过程,大致分为三个阶段。
第一阶段,属于从无到有,基本上是在二十世纪六十年代,期间,立方氮化硼也相继研制成功。
第二阶段,属于初级发展阶段,基本上是在二十世界70、80年代。这段时间的特点是:金刚石和立方氮化硼生产厂多且分散,全国近100家;超高压高温装备吨位低,一般都是6×6MN、厂家规模小,装机容量少,基本上是3、5台机或7、8台机,10台机以上的厂都很少;工艺技术不先进,产能低。金刚石品级低,一般是RVD级和部分MBD级,金刚石颗粒基本上是45/50以下。
第三阶段,属于大发展阶段,基本上是二十世纪90年代到本世纪初。在这个时期,是集约式的发展。进入90年代,那些规模小、机台少、产能低下的金刚石厂纷纷关闭了。取而代之的是那些大公司、大集团。
中国超硬材料事业,50年来有了长足的进步和发展。据不完全统计,2012年度加工生产金刚石、立方氮化硼、聚晶及复合片大中型企业近50家。全国拥有铰式六面顶装备有7000多台,金刚石产量148亿多克拉,占世界生产总量90%以上。按区域来讲,全国可分为两大区块。第一区块,是指金刚石、立方氮化硼、聚晶及复合片加工制造,它基本上以河南省为中心,分布在长江以北。第二区块,是指金刚石、立方氮化硼、聚晶和复合片的下游产品(金刚石工具制造业),除河北石家庄外,基本分布在长江以南,主要是鄂州、丹阳、泉州等地。当然还有以鄱阳人为主的分布在沿海数省里的加工企业。
中国超硬材料生产的装备和工艺技术,现在可以堪称世界第一,产量也是世界第一,应用范围甚广,无论是民用工业还是国防工业,无论是普通行业,还是尖端技术行业都渗透其中。正因为这样,由于它的出现,加速了我国现代化建设的进程。
中华民族是一个优秀的民族。智慧、勇敢、创新的华夏子孙,什么人间奇迹都可以创造出来。今后,我们要继续加强理论研究,不断提升超高压高温装备性能和工艺技术综合水平,开拓产品应用范围,把我们的超硬材料事业推向一个更具创新的巅峰。
忆往昔峥嵘岁月,展未来前途无限。集合在超硬材料旗帜下的同仁们,伸开你们的双臂,拥抱伟大的钻石事业,在你的钻石人生中,再添上辉煌的一页吧!(摘自《中国超硬材料工业五十年》