走進河南省力量鉆石股份有限公司激光切割廠房內，30多臺切割機激光閃耀，數控監測器上，一道道白光不斷圍繞著一個個小方塊展開精準切割，小方塊不足以厘米計。

車間內，在張存升的操作下，30多臺儀器正靜悄悄地“開足馬力”養育鉆石。透過儀器觀察孔，只見儀器內部呈現高溫熔巖色，一粒粒“鉆石晶體”正慢慢聚合成形。

張存升在觀察人造金剛石合成塊 受訪者供圖

       這是張存升日常工作的一幕。今年41歲的張存升是河南省力量鉆石股份有限公司的總工程師、研發中心主任。工作18年來，他扎根于車間生產和研發一線，勤于鉆研，精益求精，帶領科研團隊攻克鉆石培育的多項技術難關。

       張存升說，鉆石的原石是金剛石，是自然界中天然存在的最堅硬的物質之一。但于自己而言，最牢不可破的不是金剛石，而是自己對超硬材料領域的熱愛。

       正是這份熱愛，讓張存升從一名普通的技術員一步步成長為中原大工匠，成長為行業的翹楚、領域里的標桿。

       70本工作筆記鑄造扎實基本功

       看工藝、記參數、分析結果、制定方案、研究工序、制作產品……這樣的日子，張存升堅持了19年。

       “這個黑色的柱體叫作人造金剛石合成塊，主要由石墨構成，經過高溫高壓后，把合成塊砸開，就會看到轉換出來的金剛石。”在力量鉆石的生產車間，張存升一邊從壓機里拿出合成塊，一邊介紹。只需要看一下合成塊的外表，張存升就可以準確說出里面金剛石的合成情況。

       實力鑄造，非一朝一夕之功。2005年，從河南工業大學超硬材料及制品專業畢業后，張存升就進入超硬材料行業，從事金剛石技術研發工作。

       “我是從操作工開始干起的，大學畢業后先開了半年機，隨后工藝員、技術員、實驗員、技術部長，一步一步才到了總工程師。”在張存升看來，從事技術研發工作不僅要有充足的理論知識，還要有扎實的實戰經驗。“校園里學到的知識都是很基礎的，如何將書本上的知識轉化為個人實力，需要到車間去體驗，到一線去實踐。”

       白天，張存升在車間跟著師傅們學習實操，晚上回到宿舍，他常常研讀各種金剛石晶體理論書籍，記憶高溫高壓鍛造技術，遇到不懂的問題，就記錄在筆記本上，第二天帶到班組里向師傅們請教。

       幾年下來，張存升積累了三厚摞密密麻麻的筆記本。“這些都是我參加工作以來的記錄，里面主要是一些實驗數據和實驗總結，大概有六七十本。”

憑借著執著和努力，張存升從一名操作工一步步邁向擁有技術研發大權的總工程師。“行業一直在進步，技術一直在更新，如果不想被淘汰，就必須不斷學習，不斷積累經驗。”張存升說。

       3萬小時實驗“換來”鉆石技術

       2014年，由于人造金剛石市場飽和，金剛石價格曾一度下滑，行業隨之進行轉型升級，一部分產能轉到了高品級大單晶的生產研發。也正是在這個時候，張存升決心要充分發揮積累的技術優勢研發無色寶石級大單晶。

       沒想到，一開始就遇到了前所未有的困難。當時，國內類似的寶石級大單晶尺寸只在0.2克拉左右，沒有可以借鑒的相關資料，整個研發方向一片空白。

       “金剛石生長的合成塊能承受的時間一般不超過兩個小時，要想達成克拉級無色鉆石，合成時間要在5天左右。”張存升介紹，除此之外，當時市面上常規的金剛石都是黃色的金剛石，如何除掉里面的氮，讓它變成無色鉆石，這也是一個關鍵的技術點。

       沒有可以借鑒的經驗，張存升只能自己帶著研發團隊查資料，從結構、材料、性能到工藝的各個方面不斷試錯、摸索設計。

       “這個行業比較特殊，設備一啟動，就要24小時運轉。因此我們團隊幾乎沒有節假日。”張存升說，“我們每天大概工作十幾個小時，經常吃過晚飯還會回到實驗室。”

       經過超過3萬小時的實驗，上百次的改進，最終，張存升帶領團隊實現了由最初生產的10分量級到如今的30克拉級大單晶的合成，并根據其合成特點，發明設計了一種全新合成結構，最長合成時間達7天以上，保溫性能得到顯著提升，產品品質可以完全替代天然鉆石。

       無色寶石級大單晶研發成功，使這項技術在獲得國家專利的同時，也使張存升所在的力量鉆石一舉成為國內首個完全自主研發的企業，并于2015年全面推廣實現了產業化，形成年產30萬克拉規模，產品遠銷印度、歐美等國家。

       “很多研發項目周期都很長，看起來很枯燥，如果沒有恒心和毅力，很難取得成功。”張存升說。

       持續創新 培育核心競爭力

       如果說金剛石的人工合成實現顆粒大小的控制已經算是一個了不起的突破，那么控制金剛石的生長形狀，更是難上加難。這就要求技術工人必須要有精湛的技藝和充分的想象力。

       “一般情況下，合成塊合成出來后，里面會有4到6種不同晶形的金剛石顆粒，其中有一種八面體類金字塔形狀的金剛石顆粒，在合成塊中所占比例不到1%。”張存升介紹，這樣的金剛石一般會被認為是偏差一點的金剛石，“但是這種金剛石可以用于IC芯片的加工。”

       張存升說，以往客戶使用這種金剛石都是采用挑揀的方法，使用率低且時間成本大，因此，自己想能不能直接把這種形狀的金剛石合成出來。

       然而，這種八面體晶型對爐內溫度要求非常高，多一瓦會燒化，低一瓦則無法形成，通過控制合成溫度來實現八面體金剛石生長簡直形同魔術。

       “后來我們想能不能從原材料的方面進行控制，使它在合成條件不增加的情況下，來提高八面體金剛石的比例。”張存升又帶領團隊從原材料的成分、配比、還原工藝等方面進行了優化改進。最終，使得八面體金剛石含量在同等條件下可以達到80%以上，而且合成質量、顏色和透度都有了明顯的改善。

       2018年，張存升參與承擔的“IC芯片超精加工用特種金剛石合成技術”成為目前國內唯一一家具備該項產品生產技術的企業，打破了國外壟斷，大幅提高了IC芯片的加工質量及效率，年新增銷售達1000余萬元。截至目前，張存升先后承擔省市重大科技攻關項目5項，獲國家專利50余項，發明專利11項，省科技成果8項。

       “別人能做的我們能做，別人不能做的我們更要想辦法去做！”張存升說，無論是個人發展還是產業發展，都需要科技引領、創新驅動，這樣才能發掘出更多‘切面’。

       對于未來，張存升表示，要做出更多顏色的大顆粒金剛石，發揮更多金剛石在聲學、光學、電學方面的應用，以滿足不同的社會需求。