宁波晶钻三名“国千”专家 “种”出彩色钻石 【寻找20强专访】

2017-06-09 10:52 来源:聚创谷

       钻石只能是天然开采出来吗?错!钻石是可“种”出来的,即实验室培育钻石,它的成分、性质与天然钻石相同,实际上钻石的培育在国外已是非常成熟的技术了,并已广泛投入到市场销售,培育出来的钻石价格更“亲民”,只有天然钻的三分之一,市场潜力很大。

  目前宁波晶钻工业科技有限公司已掌握了CVD(Chemical Vapor Deposition化学气相沉积)大单晶金刚石生长技术,也就是培育钻石的技术。

  该企业已成为国内唯一、全球四家之一的CVD大单晶金刚石生产制造商,使中国这个金刚石大国的产业链从中低端迅速跨入了国际高端市场。

  CVD大单晶金刚石用途不少

  可培育钻石还能制造超精密刀具

“金刚石就是钻石!如果一定要区分,钻石是指经过加工的金刚石饰品。”每次向外行人介绍自己的企业在做什么,宁波晶钻工业科技有限公司总经理张军安总要从介绍金刚石开始帮人“扫盲”。

  天然钻石属于非再生稀缺资源,随着开采量的减少和市场需求的增加,通过实验室培育出来的钻石应运而生。

  培育钻石的过程与“种植”类似,需要“种子”与“养料”。在超真空培养仓中,用小钻石作为“种子”,通入碳源气体,让“养料”中的碳原子在微波作用下分离出碳原子,逐渐沉积在钻石种子上,并按钻石DNA编码顺序结晶,从而让钻石种子成长为更大的钻石晶体。

  张军安自豪地表示,培育钻石其实主要就是CVD大单晶金刚石,比起天然钻石,优点是纯净度更高,大小、颜色都可有效控制自行培育,老百姓可根据喜好买得起自己喜欢的彩色钻石。

宁波作为首批七个新材料产业国家高技术产业基地之一,经过多年发展,在新材料研发制造方面具有一定的领先优势。目前,宁波实现规模以上新材料产业总产值1600亿元左右,居全国七个新材料产业国家高技术产业基地之首。CVD大单晶金刚石就是一种新材料,应用领域十分广泛,除了可制成各类钻石等奢侈饰品外,主要是高端工业品方向上应用,用培育钻石制作超精密钻石刀具可将金属、玻璃、陶瓷等制品切削成镜面精度,也可应用于光学、激光、雷达等精密微细高端产品,更适用于新型宽禁带半导体以及军工、航空、航天等产业。它可以是粉体颗粒,也可以是大单晶片。

  听着有点枯燥,张军安举例:“我们用的手机,手机外壳、手机外观,光洁度非常高,它是特殊高硅铝合金材质,而这样的外观就是用CVD大单晶金刚石做成的超精密铣刀直接‘铣’(用一种能旋转的圆形多刃刀具切削金属工件)出来的,苹果等手机都用到了这类技术。”

       又比如,高端脑科、眼科手术使用的精密手术刀,如果用上CVD大单晶金刚石来制造,锋利无比,使用寿命也会变长,这是精密刀具上的应用。CVD大单晶金刚石的价值到底如何?张军安办公室中有一个香烟壳大小的盒子,盒子内有40余款CVD大单晶金刚石,别看每块只有大拇指指甲大小,总价值已超20万。

  企业团队有三名国家“千人计划”专家

  政府部门的贴心服务让它留在了宁波

       现在,张军安团队自主设计研制的国内首条克拉级CVD大单晶金刚石生产线,已在宁波市国家大学科技园投产,解决了国内CVD大单晶金刚石生长与高端工具等高端领域发展的急迫之需,填补国内空白。

  2015年底,晶钻科技完成了从中科院宁波材料所到产业的落地转化。2016年完成了产品试产及市场适应性测试,开始了中批量生产,销售总收入近1000万元。晶钻科技高端CVD金刚石产业线专业设备打破国际垄断,实现了自主研发自主知识产权,价格仅为国外同类设备五分之一。

  对于现在这个“成绩单”,张军安是满意的,而能快速发展的背后,他说离不开2个关键词:“专家团队”和“政府支持”。让张军安骄傲的是,他的团队中拥有三名国家“千人计划”专家:江南、张文武与西村一仁,通过科技创新,让CVD大单晶金刚石生产产业化、让生产线所需设备成本远远低于国际平均水平。

  江南,日本大阪大学电气工学科博士,目前为中科院宁波材料所研究员,表面事业部主任,国家海洋重点实验室主任,在日本与美国工作期间,曾主持新型等离子体设备研制等多项重大科研项目。回国后主要研究方向是金刚石材料及其精密加工工具和CVD气相沉积装备等。

  张文武,美国哥伦比亚大学攻读机械专业博士,目前为中科院宁波材料所先进制造技术研究所副所长、高级研究员。曾在美国通用电气公司工作,成为该企业全球研发总部激光加工的核心专家。回国后成立了激光与智能能量场制造团队。

  西村一仁,日本大阪大学电气工学科博士。他研制的金刚石精密切削工具产品,市场占有率居日本首位,先后将四项核心技术国际发明专利转赠给宁波晶钻公司,2014年曾为晶钻引进日本制造的价值2000多万的成套高端金刚石精密加工和检测装备。

  此外,张军安坦言:“我原本只打算来宁波镇海‘借金蛋’,回河南老家孵化自己的凤凰,而现在我已把包括近90岁父母亲在内的家人都迁来宁波,后半辈子就决定在这里创业发展了,这背后就是政府的大力度支持吸引了我。”

  今年已50岁的张军安是河南人,之前一直关注人工金刚石产业,2012年刚来镇海时想法很简单,就是想借中科院宁波材料所的平台,寻找一些金刚石领域的好项目、好技术带回去,在家乡开办企业。

  2013年在与中科院宁波材料所研究员江南和张文武达成合作意向后,为方便项目的落地和转化,张军安决定在镇海注册一家公司,本以为会面对繁琐、复杂的手续,已经做好打“持久战”的准备。

  没想到宁波市国家大学科技园管委会的全程代办员给了他不小的震撼。“在公司注册环节,我大部分时间不在宁波,只是最后来签字确认了一下,其他的所有环节都是他们给我代办的,这样的待遇我以前想都没想过,在其他地方听都没听说过。”

  事实上,镇海给张军安带来的震撼和感动还只是刚刚开始,为了推动项目落地,仅寻找办公场地,大学科技园、镇海人才办方面就多次派出工作人员,选择了四处场地以供选择,而厂房也是帮他几经选址,这让张军安颇有“受宠若惊”的感觉。

  除此之外,在企业需要人才引进、融资合作的时候,职能部门都给予了力所能及的帮助、支持。比如企业成立之初,镇海区就将“晶钻”选为一类重点支持高科技企业,提供了500万元资金予以支持。而现在晶钻科技已经吸引到了两轮投资,分别是1200万和4000万。如今的晶钻科技正向更高更深层次的研发方向迈进,即CVD大单晶金刚石在包括光学领域、量子领域以及激光晶体和半导体领域等的应用。

  该公司已经在宁波股权交易中心创新板挂牌,代码780033,目前正申请新三板挂牌。

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责任编辑:姚琳

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