超硬河南|为什么是河南?培育钻石在河南的“璀璨之路”

超硬河南|为什么是河南?培育钻石在河南的“璀璨之路”
2023年06月21日 15:10 映象网

编者按:

1963年,中国第一颗人造金刚石诞生。如今,中国已年产金刚石160亿克拉以上,成为全球第一大金刚石单晶生产国,其中,仅河南产量就占全球的70%

作为工业生产领域中的超硬材料,金刚石广泛应用于航空航天、国防军工、汽车、光伏、电子、新能源等行业,被誉为“最锋利的工业牙齿”“材料之王”。

而河南,因为遥遥领先的产能优势,丰富的产业生态圈,产学研结合的未来空间,“世界超硬材料看中国,中国超硬材料看河南”已成为业界的共识。

金刚石作为钻石的原石,在珠宝等生活消费领域有着巨大的发展空间,随着年轻消费者接受度快速提升,需求端有望保持较高的增速。

目前,河南正坚定以制造业高质量发展为主攻方向,推动传统产业迭代升级、新兴产业重点培育、未来产业破冰抢滩,着力打造“制造业强省”。

2023324日,河南省工信厅出台关于河南省超硬材料产业培育壮大行动计划(2023——2025年)》的起草说明。其中着重强调,将通过多项举措,提高培育钻石在全球的话语权和主导权。以郑州、许昌、商丘、漯河、南阳、信阳为支点,我省正打造全球最大的超硬材料科研生产基地。培育钻石,一个闪闪发光的时代正在到来!“超硬”河南,正在展示自己的不凡。

大象新闻·映象网记者 朱耒刚/文 苏杭/图

微博上曾火过一个段子,“朋友去河南出差,买了半斤钻石回来分给办公室小姐姐,说是河南特产”,评论区中有人质疑钻石应该按克拉算,有人辩解到河南就是能那么豪横。虽然是开玩笑,但足以见河南成为最大的钻石生产地已经为不少人所熟知。那么,河南是如何成为“钻石之乡”“超硬河南”的呢?

从“最早”到“最好”,超硬材料行业在这里由弱变强

610日,郑州高新区郑州磨料磨具磨削研究所(以下简称“三磨所”)CVD设备内,以钻石薄片为种子的培育钻石正在“孕育”。“三磨所”的院内,静静矗立着一台“功勋顶压机”。中国机床工具工业协会超硬材料分会秘书长孙兆达告诉记者,这台中国自主研发的中国首台铰链式六面顶压机1966年投入使用后,当年生产出人造金刚石1万克拉。而它也见证了我国超硬材料行业从无到有、由弱变强的成长。

此刻,许昌长葛市黄河旋风的智能化车间,数百台巨大的六面顶压机在平稳工作,柔软的石墨正经历着1300-1500摄氏度的高温和6万个大气压强的高压,等待一周后的“脱胎换骨”——成为最晶莹而坚硬的钻石。厂里负责人表示,2020年,黄河旋风的培育钻石量占到了全球培育钻石销售市场的20%

同一时间,商丘柘城高新技术开发区惠丰钻石的生产基地内,高强、高纯、超硬、耐磨的金刚石微粉正经历沉降、高速离心等分离方法,变成重要的工业材料。惠丰钻石是“国家工信部专精特新小巨人”,并曾参与国际金刚石微粉标准的制定。20227月,柘城惠丰钻石科技股份有限公司在北交所主板挂牌上市。目前证券市场上12家培育钻石相关概念股中,中兵红箭力量钻石、黄河旋风、国机精工、惠丰钻石等多个企业均来自河南。

在洛阳新安经济技术开发区洛阳美钻新材料有限公司的生产线上,一台台数十吨重的六面顶压机正成型组装。洛阳美钻以年产600台六面顶压机的产能,常年高居全球六面顶压机“产能榜”首位,每年国内新增金刚石生产设备,半数都来自这里。

河南省金刚石及制品工程技术研究中心总工程师、中国珠宝玉石协会培育钻石分会名誉会长王秦生表示,最早生产金刚石的省份是河南,全国专业的唯一的研究机构在河南,全国最先有这个专业的高校在河南,这个行业的标准化组织、质量检测中心都在河南。

从原材料、设备,到金刚石、立方氮化硼、复合材料等产品,再到下游应用,河南已建立了较为完善的产业链。

行业的“黄埔军校”,培育钻石圈“大佬诞生记”

有意思的是,在河南人造金刚石生产领域,不少企业既是对方的供应商,又是对方的客户,有时还是竞争对手,并保持着和谐的关系。但大家一致同意的是,“三磨所”是这个行业的“黄埔军校”。

金刚石是世界上最硬的物质,并具有优异的热导率、半导体性能以及光学和化学稳定性,在近代工业和国防科技领域有着越来越广泛的应用。但中国是金刚石资源贫乏国。

196010月,由原国家第一机械工业部设立了代号为“121”的研制人造金刚石的国家重点课题,“三磨所”是三家参与的科研单位之一。1963126日,我国第一颗人造金刚石诞生。

为使科研成果尽快转入工业化生产,三磨所随后被要求建立人造金刚石中间试验基地。19658月,我国第一台自行设计制造的铰链式六面顶压机获得成功。196673日在三磨所正式投入中间试验,当年生产人造金刚石1万克拉。我国第一个人造金刚石专业生产厂——第六砂轮厂随后建成。

随着市场经济的发展,很多人跳出了原来的空间。

上世纪80年代,工程师冯金章从郑州三磨所辞职,回老家柘城县创办了邵园金刚石厂。柘城县的第一颗人造金刚石,诞生于邵园金刚石厂。1985年前后,邵园金刚石厂转企改制,部分掌握金刚石加工技术的人开始创业单干。这也让金刚石加工企业在柘城遍地开花。

力量钻石实控人邵增明的父亲邵大勇就是当时的创业人之一,一开始,他做金刚石微粉生意,发现产品附加值低,便引进西安交大研究生,开发高精密、高性能的金刚石超精微粉及新产品,2006年,邵大勇公司产值突破1亿元,成为柘城县金刚石微粉行业龙头。

邵增明在父亲的公司历练5年后选择单干,2010年创办力量钻石,开始生产用于工业领域的人造金刚石,并于2021年上市。

许昌长葛的乔金岭创办了黄河磨具厂。1994年,黄河磨具厂改组为黄河实业集团。3年后,黄河实业、日本ODK公司、郑州三磨所等5家公司合资成立黄河旋风,主要生产人造金刚石。

郭留希创办了远发金刚石公司,主攻金刚石原辅材料,公司最大客户为黄河旋风。200412月,郭留希把金刚石生产业务独立出来,组建了华晶金刚石股份有限公司,也就是豫金刚石。6年后,豫金刚石在深交所上市。

20227月,柘城惠丰钻石科技股份有限公司在北交所主板挂牌上市。这是继20219月河南力量钻石之后,柘城一年内诞生的第二家钻石行业上市公司。2021年全球培育钻石产量900万克拉,仅柘城一县就生产了400万克拉。

目前,河南超硬材料规上企业超过300家,销售过亿的企业超30家,行业规模超400亿元,郑州、许昌、商丘、焦作、南阳等多地成为超硬材料产业集聚地。

钻石的争论:“冰箱里冻成的冰块难道能说不算冰?”

“钻石恒久远,一颗永流传”,全球最大钻石生产商戴比尔斯一句广告语不但给很多人筑梦,也在不经意间给后来的培育钻石消费圈突围之路设下了高企的壁垒。

培育钻石,指通过人工培养出来的,在外观、化学成分和晶体结构等各方面均与天然钻石相同的晶体,多应用于消费领域。很多人分不清它和仿钻类的锆石、莫桑石的区别。

孙兆达说,从材料的角度来讲,培育钻石与天然钻石没有任何区别,都是纯碳构成的晶体,物理、化学和光学性质都一致。培育钻石是模拟钻石生成环境并大幅缩短了钻石形成的周期。如果说天然钻石是自然条件下结成的冰块,那么人工钻石就是在冰箱里冻成的冰块,“两者也无法通过肉眼或简单设备鉴别,必须借助精密仪器。”

对于培育钻石的看法,也是一边是海水,一边是火焰,爆发了多年持续不断的争执。质疑的人表示,一周多的生长期怎么能体现“钻石恒久远”?而想要实现“克拉自由”的年轻人则质疑,“凭什么只有天然钻石才能代表爱情”?

随着行业发展,越来越多知名品牌开始顺应趋势,加入培育钻石的战场。

2018年,人造水晶制造商施华洛世奇推出白色培育钻石,并收购培育钻石品牌Diama

戴比尔斯也在这一年调转船头,推出了自己的培育钻石品牌“Lightbox”;

20215月,珠宝商潘多拉宣布将不再出售天然钻石,完全转向培育钻石。

2021年起,大量国内珠宝企业也异军突起,进入培育钻石市场。

20218月,豫园股份推出培育钻石品牌露璨(LUSANT);

2021年底,培育钻石品牌小白光(LightMark)完成1.3亿元融资;

2022年,曼卡龙成立培育钻石子品牌慕璨(OWN SHINE);

同年,潮宏基旗下子品牌VENTI推出自己的培育钻石产品星芒、守护、幸福喷泉,并将携手力量钻石进一步进军培育钻石饰品市场。

2022101日,三磨所推出自己专注异形钻的培育钻石品牌黛诺(DEINO)。

孙兆达认为,在消费市场,下一步培育钻石产业大有可为,美国人均持有钻石比例76%以上,而中国的比例还不到 20%。对标美国市场,中国培育钻石零售端成长的空间非常大。下一步,河南的培育钻石产业会更璀璨!

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