XX 省超硬材料产业现状对产教融合和校企合 作的分析 一、引言 超硬材料属于极端材料，性能极为特殊，尤其在高硬度方面 是目前其他任何材料所不能代替的。立方氮化硼（CBN）和金刚 石同属于超硬材料。人们最先认知的超硬材料都是在天然矿石中 发现的；后来开发了人工合成超硬材料技术；到今天，作为超硬 材料的一种，培育钻石已经在很大程度上替代了天然钻石。工业 生产应用的超硬材料主要是金刚石和立方氮化硼。多年来，立方 氮化硼的应用领域有限，其产量远低于金刚石。人造立方氮化硼 的出现也晚于人造金刚石。 以金刚石和立方氮化硼为主的超硬材料在河南省是有历史 基础的，是既有明显优势又具特色的产业。河南省超硬材料产业 在国内甚至全球范围都具有明显的影响力和竞争力，尤其是在六 面顶压机合成装备和超硬材料高压高温合成技术方面居于国际 领先水平，目前正引领全球的发展和技术进步。近 20 年来，河 南省工业（人造）金刚石的产量总体上稳定在世界总产量的 75% 左右，立方氮化硼的产量占世界总产量的 90%；目前，河南省超 硬材料工业的年产值约为 400 亿元，现有规模以上企业约 300 家 （其中年销售收入 1 亿元以上的企业为 30 家），已经基本具备了 全球产业中心和创新中心的雏形。近年来，河南省以金刚石和立 方氮化硼为原料制备的超硬材料制品（工具）的产量和规模效益 稳定增长，但是在超硬材料产教融合和校企合作方面还有许多创 新性工作要做。本文将从河南省超硬材料产业的发展概况和特色 分析着手，提出加强河南省超硬材料产教融合和校企合作的建议。 二、河南省超硬材料产业的发展概况 20 世纪 30 年代，美国科学家布里奇曼（Bridgiman）发明了 高压装置。1953 年，美国通用电气（GE）公司的工程师邦迪 （Bundy）和霍尔（Hall）等利用该高压装置研制出了年轮式两 面顶压机。美国 GE 公司于 1954 年率先以石墨为原料，以金属 Ni 为触媒，用这种两面顶压机合成了金刚石，1957 年又成功合 成了立方氮化硼，并很快实现了工业化生产。长期以来，国外公 司就是用这种类型的两面顶压机来合成超硬材料的。 我国在 1963 年成功研制出第一颗人造金刚石，1966 年又成 功合成了立方氮化硼。这两种超硬材料的第一次合成都是在位于 河南省郑州市华山路 121 号的郑州磨料磨具磨削研究所实现的。 今天，华山路 121 号已经成了名为“磨街”的商业街。 经过 60 年的发展，我国超硬材料已形成了完整的工业体系。 从 2000 年开始，我国金刚石和立方氮化硼两种超硬材料的产量 即均居世界第一，成为全球最大的人造金刚石和立方氮化硼生产 国。我国的金刚石产量在 2010 年已突破 100 亿克拉；2022 年增 加到了 162.95 亿克拉，占全球总产量的 90%以上。近年来，世 界大颗粒金刚石（培育钻石）发展迅速，我国的培育钻石产业几 乎垄断了全部的静态触媒高压高温生产技术。其主要的生产企业 有黄河旋风、中兵红箭、力量钻石和郑州华晶等公司。这些企 业都建在河南。目前，人造金刚石和立方氮化硼的供应趋于集聚 状态，全球生产主要集中于河南省；我国已经是超硬材料制造大 国，正快速成为超硬材料的制造强国。 三、河南省超硬材料产业的优势和特色 （一）国家和地方持续支持超硬材料的产业发展 河南省拥有全国唯一的国家级超硬材料产业基地——国家 火炬计划河南超硬材料产业基地，以及国家发展改革委批准建设 的“超硬材料区域特色国家高技术产业链”基地。《国务院关于 支持河南加快建设中原经济区的指导意见》中曾明确提出，要加 快发展与超硬材料有关的新材料产业基地。河南省人民政府于 2009 年即规划提出:在装备制造工业领域，在重大装备和基础部 件研发的基础上，扶持精密高档磨料磨具、精密复杂刀具及其他 加工辅具的开发，进行高精度超硬材料组合切割砂轮及大直径切 割砂轮的研究，大力开发“聚晶立方氮化硼、高精密立方氮化硼 陶瓷磨具、树脂磨具，高精密珩磨、抛光材料，大颗粒单晶金刚 石、纳米金刚石等关键技术”。前不久，河南省再出重拳，做实 做细“链长制”，省委书记楼阳生同志亲自担任链长，谋划打造 超硬材料千亿级支柱产业链，进一步补链延链强链；积极推进国 家级超硬材料制造业创新中心的创建工作，提升定价权和话语权， 以有力推动超硬材料产业由大变强，向高精尖的发展。 为了引进省外优质资源和创新要素，郑州市大力引进域外重 点高校和研究院（所），支持建立新型研发机构。例如，郑州市 人民政府、中国地质大学（北京）和郑州高新技术产业开发区管 理委员会三方合作，共建中国地质大学（北京）郑州研究院，推 行“一院+一平台公司+一园区+多项目子公司（1+1+1+N）”的市 场化运作新机制，围绕金刚石智能抛光和监测、高压物理、珠宝 钻石等相关领域进行研发；郑州市和哈尔滨工业大学共建哈工大 郑州研究院，通过创新机制推动超硬材料产业从材料到功能器件 的转型升级，形成了产业新生态。 目前，河南省的郑州、许昌、商丘、南阳、焦作等地市都建 立了超硬材料产业园（科技园区）或产业集聚区。近年来，洛阳、 三门峡、信阳等地市也大力推动超硬材料产业发展，积极招商引 资，给予了优厚的产业发展扶持政策。各级政府积极给予政策性 支持和辅助，进一步促进了超硬材料产业的发展，为河南省超硬 材料产业的特色化、规模化、多元化、集聚化发展提供了有力支 撑。 （二）超硬材料产业的企业数量众多且目前仍在不断扩员、 壮大 河南省汇集了国内超硬材料产业不同所有制的企业，有大型 央企、国企、股份公司和民营企业等多种类别。其中，已上市的 公司有中兵红箭（中南钻石）、黄河旋风、国机精工、四方达、 河南惠丰、力量钻石、恒星科技、郑州华晶等，正在筹备上市的 公司有富耐克，上市培育企业有郑州博特公司等。河南省超硬材 料产业除了约 300 家规模以上企业，现有与超硬材料相关的企业 还多达几万家，受产业政策特殊支持的“专精特新”企业 50 多 家。 一些原本与超硬材料相关度不大的企业，近年来也先后进入 了超硬材料制造相关领域；有的企业目前正计划在河南省投资建 厂。河南平煤集团此前已在河南省信阳市光山县注册河南平煤神 马超硬材料股份有限公司，将投巨资新建金刚石、培育钻石和聚 晶复合片生产企业。河南恒星科技股份有限公司原本是以电力电 缆线材生产为主的企业，新增光伏用金刚石线的生产给企业带来 了丰厚的回报。基于培育钻石良好的发展前景以及中国作为全