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我省首个“863”项目实现产业化
作者:日期:2017-06-09

“    作为我省承担的第一个国家“863”项目。目前,我们是世界第三家掌握该技术的企业,产品70%以上都出口欧美,生产线满负荷运转,还是难以满足市场需求。”日前,在河北省科学院成果转化示范基地之一的河北平钻人造金刚石有限公司,董事长孙振路向记者介绍。

   据介绍,这个项目起始于上世纪90年代,当时省科学院激光所开发的“等离子体切割机”在国内比较有名气。1993年北京科技大学有关人员亲自到石家庄,希望能通过切割机的改造,作为“直流等离子体喷射化学气相沉积的方法制备金刚石”的试验点。这成为CVD金刚石科研项目的开端。

   凭着多年研制等离子体切割机的技术功底和一些简单的国外文献、图片,省科学院激光所经过近一年的努力,终于开发完成了第一台直流等离子体喷射化学气相沉积金刚石膜制备设备,并通过该设备制备出第一块直径为30mm的金刚石膜。不久,国家“金刚石膜制备关键设备”立项论证会在北京召开。本没有被邀请,被其他专家带着“蹭”进会场的省科学院激光所李国华却在会场站了起来,向论证会介绍了他们一年来的科研情况和所取得的成效。最后,说服了专家组,批准河北省科学院激光所作为该“863”项目的预研单位参与投标。

   获得“863”计划的支持后,激光所用了半年的时间装备成功,并可制备直径为100mm的金刚石膜。这也使激光所成为世界第三家能独立设计、制造同类设备的单位。承担“863”计划以来,金刚石项目先后从国家、省及科学院获得400余万元的资金支持。该项目及其相关课题还先后获得了六个省部级科技进步奖,其中1997年度获河北省科技进步一等奖。

   科研无坦途,产业更艰难。1999年,省科学院激光所利用该技术开发出了适用于电线电缆生产使用的金刚石拉丝膜。电线电缆是沧州河间市特色产业,于是,激光所科研人员直接跑河间,找市场,并有了一定销量。不料,临近春节的时候,因产品质量问题出现了大批的退货。客户反应:拔丝质量差,表面不光滑。

   屋漏偏逢连阴雨。2000年,科学院激光所转制为企业,起始参与金刚石项目的科研人员,到转制后退休的退休、调离的调离几乎有半数流失。产品不过硬,市场没打开;人才流失了,项目步履艰辛。

   转制为企业后,产业化成了唯一的选择;提高产品质量,扩大产品产业链是使项目继续发展的必由之路。又经过3年时间,省科学院激光所通过承担“化学气相沉积金刚石厚膜(CVDD)的完整性研究”、“化学气相沉积金刚石厚膜工艺研究”、“工具级CVD金刚石生产质量控制技术研究”以及成果转化项目等,在围绕产业化要求方面展开了一系列的工艺研究。到2003年下半年时初见成效,拉丝膜芯应用成功,效果明显优于高温高压等方法制备的金刚石。

   随着产品质量的提升,凭着性价比的优势,其生产的修整器坯料等开始销售到欧洲市场,被一些试验室所接受,销售量也在不断扩大。自2005年起,金刚石膜的销售收入已基本能够维持研究的正常运转,2006年经营收入不足200万元,2008年跃至600多万元。

   从市场角度讲,CVD金刚石研发周期长、市场空间小,不能算是好项目,但是,其产品在某些特殊领域具有关键作用,是高端装备制造业不可或缺的材料。之后几年,激光所在科研上持续发力,产品从最初的拉丝模芯发展到机械级的修整器坯料、标准刀具,热学级的半导体散热片、荧光靶探测器,光学级特殊用途的窗口材料,声学用途的喇叭膜等等。金刚石膜片也由直径65毫米,发展到100毫米,以至150毫米。

   2012年,为了进一步将CVD金刚石产业做大做强,省科学院在平山县西柏坡经济开发区投资成立河北平钻人造金刚石有限公司,这也成为CVD金刚石项目的新的起点。公司项目《年产20万克拉CVD金刚石项目》计划总投资约1.2亿元人民币,项目共分三期完成,全部建成后公司CVD金刚石制膜设备将达到96台套。自2013年9月部分设备开始进行串并联调试,2014年实现产值1000余万元,最近三年每年以20%左右的速度稳定增加,预计今年全年产值可超过1500万元。


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