“世界金剛石看中國，中國金剛石看河南。”
1963年，我國第一顆人造金剛石研制成功。歷經60年產業化，河南現已成為超硬材料大省。來自中國機床工具工業協會超硬材料分會的數據顯示：我國人造金剛石產量占全球總產量的95％，而河南人造金剛石產量約占全國的80％。
在河南建設制造業強省的“藍圖”中，到2025年將建成千億級先進超硬材料產業集群，作為河南打造萬億級新型材料產業集群的重要支撐。跨越一甲子，河南金剛石產業在創新驅動、轉型發展中崛起，助推河南從基礎材料大省邁向先進材料強省。
世界人造金剛石看河南
走進鄭州華晶，一座座標準化廠房映入眼簾。該公司依托核心技術和規模優勢，經過多年的發展和積累，形成人造金剛石及原輔材料、培育鉆石飾品、設備制造等全產業鏈，其工業單晶的年產能21.4億克拉，培育鉆石年產能700萬克拉，去年產值近10億元。
金剛石素有“工業牙齒”的美譽，是石墨的同素異形體。高溫高壓下，石墨結構會發生有序轉化，形成人造金剛石。金剛石既具有工業品的屬性，在先進制造業領域必不可少；金剛石也有消費品、奢侈品、時尚品的功能，在時尚消費領域潛力巨大；此外，金剛石還在聲光電磁熱等領域都有優異的性能，未來應用前景廣闊。
“人造鉆石與天然鉆石相比，兩者化學成分一模一樣，幾乎沒有差別。兩者具有相同的超硬、耐磨、抗腐蝕等優良性能。”鄭州華晶相關負責人說。
“去年，鄭州人造金剛石產量達23.9億克拉，立方氮化硼聚晶產量占全國總產量超過80%。此外，我們的精密加工用超硬材料工具產量也占據了全國30%以上的份額。”鄭州市政府相關負責人表示，從合成大尺度培育鉆石，到大尺寸硅晶圓、第三代半導體材料高效精密切磨拋系列產品，再到鍛造型六面頂壓機、高端超硬材料制品智能制造裝備，鄭州處于行業前列。
近年來，在河南金剛石產業轉型升級過程中，鄭州崛起了鄭州華晶、鄭州新亞、聯合精密、四方達、中南杰特等一批超硬材料企業。其中，四方達則是國內復合超硬材料領域首家上市企業。
除了鄭州，商丘、許昌、南陽等地也是人造金剛石及其制品的重要產地，分布著力量鉆石、惠豐鉆石、中南鉆石、黃河旋風等多家行業龍頭和上市公司。
“據不完全統計，河南每年產出工業級人造金剛石約120億克拉，鉆石原石超過600萬克拉，其中相當一部分出口到印度等地切割加工，然后發往歐洲、北美等區域。”中國機床工具工業協會超硬材料分會秘書長孫兆達介紹。
從“一顆鉆”到“一條鏈”
談及河南金剛石產業的起步和發展，繞不開鄭州磨料磨具磨削研究所（以下簡稱“三磨所”）。在三磨所院內草坪上，厚重的巖石基座上矗立著一件金燦燦的“工業文物”，一臺見證了我國超硬材料工業發展的“功勛壓機”。
“1963年，我們在北京研制出中國第一顆人造金剛石，后來在濟南打造出這臺頂壓機。”王光祖今年90歲，是中國第一顆人造金剛石研制者之一。
在首顆人造金剛石研制成功后，為盡快過渡到工業生產，經國家科委批準，下達中試任務，由三磨所總負責，濟南鑄造鍛壓機械研究所負責研究制造符合金剛石合成條件的六面頂專用液壓機。
人造金剛石六面頂合成壓機在山東濟南試驗安裝成功后，就落戶到了三磨所。隨著這臺“功勛壓機”的問世，中國制造的“工業牙齒”逐漸鋒利了起來，也為河南乃至中國超硬材料產業的全球地位奠定了基礎。
三磨所成立于1958年，現隸屬于世界五百強的中國機械工業集團有限公司，在業內有中國超硬材料“黃埔軍校”的美譽。業內有一種說法，全國一半以上的超硬材料研發創業人員出自這里。
人造金剛石在三磨所實現工業量產后，中國人造金剛石產業不斷發生“裂變”，生產企業從三磨所輻射全國。經過數年的發展，生產工藝不斷進步，產業鏈條持續拓展。
目前，河南超硬材料規上企業約300家，上市公司7家，年銷售收入超過億元的企業30家，形成了以超硬材料及制品為核心、原輔材料和專用設備儀器為基礎、公共技術服務體系為支撐的全產業鏈格局，人造金剛石、金剛石微粉、復合超硬材料、培育金剛石產量均占全國的80%。
“自1963年誕生第一顆人造金剛石以來，經過60年的發展，河南現已成為全國超硬材料主要產區和產業研發中心，擁有較為集中和相對完善的產業鏈條，在全國乃至全球超硬材料產業中處于領先地位。”河南省工業和信息化廳相關負責人說。
近年來，河南金剛石產業發展駛入快車道，其中，鄭州三磨所多次取得技術突破，高精密超硬材料制品產量居全國第一；黃河旋風是目前全球品種最齊全、產業鏈最完整的超硬材料供應商；中南鉆石是全球最大的工業金剛石制造商，產品出口40多個國家和地區；商丘柘城縣是全球最大的金剛石微粉生產基地。
創新塑造國際競爭新優勢
在國內廠商加快布局人造鉆石產業的同時，來自海外的競爭不斷加劇。印度是我國培育鉆石的重要出口國，當前正大力扶持培育鉆石產業，打通生產、加工、銷售的全產業鏈。
據《印度時報》等外媒報道和龍頭企業負責人介紹，印度計劃將培育鉆石產值的全球占比從目前的15%提高至2025年的30%，作為鉆石切磨加工基地的古吉拉特邦，已免除了轄區內培育鉆石企業未來5年的電力稅。去年8月，印度國家銀行還表示，開始向培育鉆石生產商提供貸款，優先用于培育鉆石生產設備的進口。
中國金剛石產業面臨的挑戰遠不止人造鉆石領域。業內人士坦承，盡管中國金剛石產業鏈最完整、產量最大，但在功能性金剛石領域的尖端研究仍面臨重大挑戰。
面對激烈市場競爭，河南一些龍頭企業正加快布局功能性金剛石前沿研究，黃河旋風用于半導體碳化硅切割的金剛石線鋸躋身國際一流，培育鉆石合成技術國內領先；中南鉆石致力于金剛石半導體新材料研究，已制備出大尺寸超高純金剛石半導體晶片和金剛石多晶散熱薄膜。
為保持在金剛石產業的優勢地位，《河南省“十四五”制造業高質量發展規劃》提出：“大力發展寶石級金剛石、高導熱高透光率多晶金剛石等，加快金剛石聚晶、高端刀具等高端制品研發制造，加快原輔材料、超硬材料及制品協同發展，打造全球超硬材料產業基地。”
目前，河南已將超硬材料產業鏈列為重點培育的28個產業鏈之一，由省委書記擔任鏈長，計劃到2025年建成先進超硬材料千億級產業集群，打造超硬材料產業新高地。
在不久前河南召開的超硬材料產業高質量發展座談會上，河南省委書記樓陽生強調，超硬材料產業是河南省的優勢產業、潛力產業，前景廣闊、大有可為。要切實增強責任感、使命感、緊迫感，集聚資源、攥指成拳，進一步補鏈延鏈強鏈，提升產業鏈現代化水平，推動更多產品進入中高端、成為關鍵環，實現優勢再造、換道領跑，努力打造超硬材料產業新高地。（記者王圣志 孫清清 牛少杰 唐健輝）
