科技：我国人造金刚石产量占世界90%以上 高端产业尚存短板(2)

　　不过，除了业内人士，这些并不为人们所了解。张涛打趣道：“最前沿的材料也是‘默默无闻‘的材料。”

　　截至2017年底，我国人造金刚石产量已占世界总产量的90%以上，立方氮化硼产量已占世界总量的70%以上，我国已成为名副其实的超硬材料生产制造大国。

　　尽管总体上目前我国超硬材料的产品质量技术已达世界先进水平，但干勇坦言，“在一些高端产业上还有短板”。

　　比如在硬质合金棒料开槽砂轮领域，高端市场基本被美、日、德等发达国家垄断，国内超硬材料砂轮制备技术虽然一直在发展之中，但砂轮锋利度和保型性这一矛盾仍是开槽砂轮的一大难题。

　　“量小、品种多的产品，企业都不想干，可短板往往就在这些地方。”中科院院士田永君直言。

　　这对超硬材料行业的创新活力、可持续发展构成挑战。为此，田永君表示，国家在重视科研的同时，也应该向相关产业倾斜，高端前沿靠进口是不行的。

　　国产设备是关键

　　据清华大学材料加工工程系博士常松去年11月在网易新闻“了不起的中国制造”介绍，人造钻石成本约为天然开采钻石的一半。中国2016年人造钻石产量逼近200亿克拉。

　　中国合成金刚石在全世界占据绝对优势与自主研发的大型化合成压机、优质硬质合金顶锤、粉末触媒和间接加热工艺（合称粉状工艺）的工业化密不可分。

　　大型化合成压机是合成金刚石的核心设备，它要创造一个高温（＞1400℃）、高压（＞5GPa）的合成腔体，依碳元素平衡相图，在这个腔体内，使碳原子形成稳定的金刚石晶体。

　　国外常用的是单轴向压力机，通称两面顶压机，而中国则用互成90°的三轴向压力机，这种六面顶压机，靠铰链式结构承载三轴向压力。

　　国产铰链式六面顶压机

　　对于压力机来说，最关键的零件就是组成合成腔的钉锤。顶锤要承受复杂苛刻的压缩、剪切、拉伸应力的作用，加上加热时瞬时锤面温度达500~600℃，要求近万次反复使用寿命，服役条件十分苛刻。目前，顶锤材料采用WC-Co合金。