從“無中生有”，到“遍地開花”，談到河南的培育鉆石，繞不開的是鄭州高新區(qū)梧桐街121號，大家口里的“三磨所”(鄭州磨料磨具磨削研究所)，這里被稱為中國超硬材料行業(yè)的“黃埔軍校”。

能在頭發(fā)絲上開槽的超薄砂輪，能磨出光潔如鏡的“硅片減薄砂輪”，可替代進口的UV減粘膜……他們讓中國超硬行業(yè)有了自己的“金剛鉆”，并攬起了繽紛的“瓷器活兒”。

從鄭州華山路121號，到梧桐街121號，再到科學(xué)大道121號，三磨所的廠區(qū)都和121有關(guān)。這也是為了紀念“121號課題組”，正是那次攻關(guān)，奠定了我國在全球培育鉆石行業(yè)的領(lǐng)先地位。

1963年第一顆人造金剛石誕生后，鄭州三磨研究所承擔(dān)了大量國家、省(部)、市級科研項目，獲得眾多重量級各類科技獎項，為行業(yè)培育了無數(shù)的人才。這些具有自主知識產(chǎn)權(quán)成果的取得與推廣應(yīng)用，促進了我國磨料磨具、超硬材料及制品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和行業(yè)的技術(shù)進步。

行業(yè)三個階段飆升，河南成為“培育鉆石大本營”

三磨所成立于1958年，是我國磨料磨具行業(yè)唯一的綜合性研究開發(fā)機構(gòu)。它見證了我國第一顆人造金剛石、第一顆立方氮化硼的誕生。這也是超硬材料的兩大基礎(chǔ)。

鄭州三磨所的院內(nèi)，矗立著我國機械制造業(yè)工業(yè)文化遺產(chǎn)——中國第一臺人造金剛石六面頂壓機。

正是這臺1965年研發(fā)出的我國首臺六面頂壓機，在合成效率和成本上大大優(yōu)于兩面頂壓機，徹底改變了世界人造金剛石產(chǎn)業(yè)發(fā)展的格局。

鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司總經(jīng)理助理、中國機床工具工業(yè)協(xié)會超硬材料分會秘書長孫兆達表示，我國的人工金剛石行業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了三個階段。

隨著六面頂壓機的誕生，解決了產(chǎn)業(yè)化的問題。隨后壓機不斷大型化，產(chǎn)量越來越大，成本越來越低，服務(wù)的領(lǐng)域越來越廣，這是第一個階段。

第二個階段是六面頂壓機的合成技術(shù)，從片狀儲媒變成粉狀儲媒。片狀儲煤，是指石墨合成柱一片儲媒壓著一片石墨，一層層像蛋糕似的，轉(zhuǎn)化效率比較低;隨著技術(shù)迭代，粉狀儲媒出現(xiàn)。粉狀儲媒是用石墨粉和金屬粉混合，轉(zhuǎn)化比提高，大幅提升了金剛石的產(chǎn)量，這才有了從90年代幾億克拉產(chǎn)量水平到2000年之后150克拉年產(chǎn)量的飆升。

第三個發(fā)展階段是現(xiàn)在工業(yè)用金剛石向功能性金剛石的轉(zhuǎn)換。不管是采用六面頂壓機合成技術(shù)，還是CVD技術(shù)的生產(chǎn)者，都開始向功能材料和培育鉆石方向發(fā)力。

據(jù)國際統(tǒng)計機構(gòu)Staista估算，目前人造鉆石在全球鉆石市場占比僅4%，到2030年有望增長到10%。

2022年，三磨所實現(xiàn)營業(yè)收入10.80億元，凈利潤1.92億元。孫兆達說，“河南是培育鉆石生產(chǎn)的大本營，應(yīng)該緊抓培育鉆石市場的爆發(fā)增長機遇，實現(xiàn)超硬材料行業(yè)的二次革命。”

河南省委書記樓陽生更是在不久前指出，超硬材料產(chǎn)業(yè)是河南優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)、潛力產(chǎn)業(yè)，前景廣闊、大有可為。要集聚資源、進一步補鏈延鏈強鏈，提升產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平。

讓人“猝不及防”的新奇應(yīng)用，眾多企業(yè)想進入

《鉆石行業(yè)洞察報告》中提到，千禧一代(80后、90后)和Z世代(95后)占全球總?cè)丝?9%，但貢獻了全球2/3的鉆石銷量，鉆石消費已從“婚戀需求”向“悅己”轉(zhuǎn)移。

去年，鄭州三磨所正式推出自己的高端培育鉆石品牌DEINO黛諾，專注于異形鉆作品研發(fā)和設(shè)計。異形鉆的切磨難度非常高，原石損失很大，高成本和加工難度也成就了其稀缺性。孫兆達說，DEINO想讓更多人知道，“鉆石不止于圓形”。

孫兆達告訴記者，金剛石的應(yīng)用其實非常廣泛，只是價格因素還在制約著它應(yīng)用的拓展。很多領(lǐng)域，包括散熱、涂層防腐、耐磨等很多領(lǐng)域都很想用，但是卻畏懼價格太貴。

金剛石用在防腐效果極好，海上風(fēng)電的風(fēng)葉，把金剛石磨成粉做成涂料，可以極大避免海水海風(fēng)的侵蝕;大連有打魚的漁網(wǎng)，用的高彈性的纖維，如果加上金剛石防腐，就不用再“三天打魚兩天曬網(wǎng)”；汽車上的耐磨涂層，漆里如果添加金剛石粉，一般的剮蹭根本影響不到汽車的表面涂層；機場跑道，添加金剛石這種超硬材料，可以讓跑道“固若金湯”；還有我們的牙刷、牙膏都可以用，可以讓牙齒更潔白；它用做美容的手術(shù)刀，可以實現(xiàn)真的無痛切縫，用在化妝品里對角質(zhì)效果很好；防彈衣里面添加了這種材料，更抗沖擊，還高散熱。

再往高端一點兒聊，致癌藥的靶向材料，就可以用納米級的金剛石來做，因為金剛石是碳元素的，人也是碳元素的，它沒有排異性。很多心臟支架現(xiàn)在用碳纖維來做，將來這些支架等體內(nèi)材料里也可能添加。股骨頭壞死了，要換骨骼的話，上面可以用金剛石作涂層，大大增加了替代物的使用年限。

目前，國內(nèi)大部分還是用在粗加工，礦山開采、機械行業(yè)、地板磚、陶瓷等。孫兆達說，其實，半導(dǎo)體行業(yè)、光伏行業(yè)、汽車行業(yè)，很多企業(yè)正在或想加入到使用的陣營里邊。在三磨所，通過自主創(chuàng)新、強鏈延鏈，正圍繞金剛石“光、學(xué)、電、熱、磁”等性能進行各種未來布局，開發(fā)出的芯片“切、磨、拋”加工全系超硬材料制品，對我國芯片加工產(chǎn)業(yè)的獨立自主可控具有重要意義。

千億元級支柱產(chǎn)業(yè)鏈，“超硬”源于超硬的實力

依托鄭州三磨研究所，產(chǎn)生了眾多的行業(yè)機構(gòu)：國家超硬材料及制品工程技術(shù)研究中心、國家磨料磨具質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、超硬材料及制品生產(chǎn)力促進中心、機械工業(yè)精密超硬材料制品工程(技術(shù))研究中心、機械工業(yè)超硬磨具工程實驗室、機械工業(yè)第四計量測試中心、精密超硬材料制品河南省工程實驗室、河南省超硬材料產(chǎn)業(yè)鏈公共服務(wù)平臺、鄭州超硬材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新公共平臺、全國磨料磨具標(biāo)準化技術(shù)委員會、全國磨料磨具行業(yè)情報網(wǎng)、中國機床工具工業(yè)協(xié)會超硬材料分會……

其中，“國家磨料磨具質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心”是我國唯一的國家級磨料磨具產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗機構(gòu)。

鄭州三磨所作為國家級重點實驗室、工程技術(shù)研究中心、質(zhì)檢中心和河南省功能金剛石材料創(chuàng)新中心、河南省超硬材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，5年來研發(fā)投入超2.47億元，年均增速達45.7%，積承擔(dān)國家級、省部級重大項目45項。

2022年，鄭州三磨所牽頭，聯(lián)合鄭州大學(xué)、河南工業(yè)大學(xué)、黃河旋風(fēng)、力量鉆石等行業(yè)優(yōu)勢高校、科研院所和企業(yè)，組建了“河南省高端超硬材料及制品創(chuàng)新聯(lián)合體”。

去年，鄭州三磨所牽頭研制出最大缸徑達1000毫米的系列高性能新型鍛造六面頂壓機，打破了制約產(chǎn)業(yè)提質(zhì)的瓶頸，并受到市場熱捧。

根據(jù)《河南省加快材料產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢再造換道領(lǐng)跑行動計劃(2022—2025年)》，到2025年，河南將形成超硬材料在內(nèi)的6條千億元級支柱產(chǎn)業(yè)鏈，并通過創(chuàng)建國家級超硬材料制造業(yè)創(chuàng)新中心，提升定價權(quán)和話語權(quán)，推動超硬材料產(chǎn)業(yè)由大變強，向高精尖發(fā)展。三磨所在其中，仍將起重要作用。

繁榮背后，不得不提前說出的“醍醐灌頂”

孫兆達說，雖然中國是最大的產(chǎn)能國，但我們還要看到繁榮背后，我們的短板。目前，加工、打磨和銷售渠道大都不在國內(nèi)，而在印度，國內(nèi)則主要是原材料的制造。這也導(dǎo)致了我們在價格上沒有話語權(quán)，價格迅速跌落，因為珠寶和工業(yè)是兩碼事兒。

印度原來是英國殖民地，英國、比利時等國當(dāng)時就把珠寶加工業(yè)放在印度。這讓印度珠寶加工業(yè)足足有幾百年的歷史，光蘇拉特一個城市從業(yè)者就超過100萬人，就說打磨加工，鄭州零星有一些，主要在番禺，但國內(nèi)整個也不超過5萬人，所以說成本上沒法跟人家比。他們打磨加工1克拉鉆石工費大概150元錢，在國內(nèi)最便宜也得三五百塊錢。

此外，培育鉆石的設(shè)計空間比天然鉆石要高得多，因為它便宜，可以實現(xiàn)更多的設(shè)計理念，成本上的大幅節(jié)省讓設(shè)計師可以充分發(fā)揮自己的想象力。但就設(shè)計而言，也缺乏專精度的人才，雖然上海、深圳還比較集中一點，整體上與意大利、法國、比利時、盧森堡等相比，要差不少。

“我們生產(chǎn)的毛坯，90%都是到印度去打磨，加工以后一部分回到國內(nèi)，一部分就直接去了美國。所以，我們掙得是利潤最薄的那一塊兒的錢。”孫兆達介紹。

鉆石一年大概是千億的消費市場。一顆一克拉的天然鉆石要賣到8到10萬。培育鉆石的市場定位在萬元以下，幾千元每克拉級別，整個消費者群體就幾何式擴大了。而且更多的消費者現(xiàn)在認識到，拋去考慮保值增值，從取悅自己、美麗好看、做伴手禮相互贈送的角度，培育鉆石也是很好的選擇。

不得不提前考慮的是，目前，全球培育鉆石的產(chǎn)量80%在中國，而河南占到全球產(chǎn)量的50%以上。但未來可能會三分天下，美國和印度等國都表示要建很多生產(chǎn)廠。印度現(xiàn)在對他們國內(nèi)企業(yè)采取了很多支持政策，包括對本國企業(yè)減免15%的電費，同時增加進口鉆石毛坯的關(guān)稅，變相增加了中國產(chǎn)品進入的門檻。

孫兆達表示，憑借其環(huán)保理念、價格優(yōu)勢，培育鉆石勢不可擋，將迎來前所未有的爆發(fā)期，但天然鉆石與培育鉆石的博弈將是場“持久戰(zhàn)”，會經(jīng)歷“相殺相合相愛”的過程，聚鏈成群、蓄鏈成勢，未來才能走得更遠。