摘要 “作為我省承擔的第一個國家“863”項目。目前,我們是世界第三家掌握該技術的企業,產品70%以上都出口歐美,生產線滿負荷運轉,還是難以滿足市場需...
“作為我省承擔的第一個國家“863”項目。目前,我們是世界第三家掌握該技術的企業,產品70%以上都出口歐美,生產線滿負荷運轉,還是難以滿足市場需求。”日前,在河北省科學院成果轉化示范基地之一的河北平鉆人造金剛石有限公司,董事長孫振路向記者介紹。據介紹,這個項目起始于上世紀90年代,當時省科學院激光所開發的“等離子體切割機”在國內比較有名氣。1993年北京科技大學有關人員親自到石家莊,希望能通過切割機的改造,作為“直流等離子體噴射化學氣相沉積的方法制備金剛石”的試驗點。這成為CVD金剛石科研項目的開端。
憑著多年研制等離子體切割機的技術功底和一些簡單的國外文獻、圖片,省科學院激光所經過近一年的努力,終于開發完成了第一臺直流等離子體噴射化學氣相沉積金剛石膜制備設備,并通過該設備制備出第一塊直徑為30mm的金剛石膜。不久,國家“金剛石膜制備關鍵設備”立項論證會在北京召開。本沒有被邀請,被其他專家帶著“蹭”進會場的省科學院激光所李國華卻在會場站了起來,向論證會介紹了他們一年來的科研情況和所取得的成效。最后,說服了專家組,批準河北省科學院激光所作為該“863”項目的預研單位參與投標。
獲得“863”計劃的支持后,激光所用了半年的時間裝備成功,并可制備直徑為100mm的金剛石膜。這也使激光所成為世界第三家能獨立設計、制造同類設備的單位。承擔“863”計劃以來,金剛石項目先后從國家、省及科學院獲得400余萬元的資金支持。該項目及其相關課題還先后獲得了六個省部級科技進步獎,其中1997年度獲河北省科技進步一等獎。
科研無坦途,產業更艱難。1999年,省科學院激光所利用該技術開發出了適用于電線電纜生產使用的金剛石拉絲膜。電線電纜是滄州河間市特色產業,于是,激光所科研人員直接跑河間,找市場,并有了一定銷量。不料,臨近春節的時候,因產品質量問題出現了大批的退貨。客戶反應:拔絲質量差,表面不光滑。
屋漏偏逢連陰雨。2000年,科學院激光所轉制為企業,起始參與金剛石項目的科研人員,到轉制后退休的退休、調離的調離幾乎有半數流失。產品不過硬,市場沒打開;人才流失了,項目步履艱辛。
轉制為企業后,產業化成了唯一的選擇;提高產品質量,擴大產品產業鏈是使項目繼續發展的必由之路。又經過3年時間,省科學院激光所通過承擔“化學氣相沉積金剛石厚膜(CVDD)的完整性研究”、“化學氣相沉積金剛石厚膜工藝研究”、“工具級CVD金剛石生產質量控制技術研究”以及成果轉化項目等,在圍繞產業化要求方面展開了一系列的工藝研究。到2003年下半年時初見成效,拉絲膜芯應用成功,效果明顯優于高溫高壓等方法制備的金剛石。
隨著產品質量的提升,憑著性價比的優勢,其生產的修整器坯料等開始銷售到歐洲市場,被一些試驗室所接受,銷售量也在不斷擴大。自2005年起,金剛石膜的銷售收入已基本能夠維持研究的正常運轉,2006年經營收入不足200萬元,2008年躍至600多萬元。
從市場角度講,CVD金剛石研發周期長、市場空間小,不能算是好項目,但是,其產品在某些特殊領域具有關鍵作用,是高端裝備制造業不可或缺的材料。之后幾年,激光所在科研上持續發力,產品從最初的拉絲模芯發展到機械級的修整器坯料、標準刀具,熱學級的半導體散熱片、熒光靶探測器,光學級特殊用途的窗口材料,聲學用途的喇叭膜等等。金剛石膜片也由直徑65毫米,發展到100毫米,以至150毫米。
2012年,為了進一步將CVD金剛石產業做大做強,省科學院在平山縣西柏坡經濟開發區投資成立河北平鉆人造金剛石有限公司,這也成為CVD金剛石項目的新的起點。公司項目《年產20萬克拉CVD金剛石項目》計劃總投資約1.2億元人民幣,項目共分三期完成,全部建成后公司CVD金剛石制膜設備將達到96臺套。自2013年9月部分設備開始進行串并聯調試,2014年實現產值1000余萬元,最近三年每年以20%左右的速度穩定增加,預計今年全年產值可超過1500萬元。