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王光祖,男,教授級高工,江西波陽人,1956年畢業(yè)于武漢大學(xué)化學(xué)系。我國著名超硬材料專家,享受國務(wù)院特殊津貼。中國第一顆人造金剛石研制者之一,是中國六面頂合成壓機合成工藝(人造金剛石中間試驗課題)的主要負責(zé)人,創(chuàng)造性地解決了該類型壓機的“超高溫、超高壓”密封問題,是中國人造金剛石工業(yè)化生產(chǎn)的主要參加者,是中國人造金剛石工業(yè)從無到有,從小到大的參與者和見證人。
1978年分別獲全國科學(xué)大會和河南科學(xué)大會獎;1988年機械電子工業(yè)部科技進步一等獎;先后完成部級重點課題8項。1989年國家科技進步二等獎。主要專著有《超硬材料制造工藝學(xué)》,《超硬材料》;《立方氮化硼合成與應(yīng)用》,《金剛石合成系統(tǒng)工程問與答》,《人造金剛石探秘—王光祖論文集》等。主編《超硬材料譯文集》共11集,近百萬字。
金剛石,俗稱“工業(yè)牙齒”,石墨的同素異形體,也是常見的鉆石的原身。高溫、高壓下,石墨結(jié)構(gòu)會發(fā)生有序轉(zhuǎn)化,形成人造金剛石。
如今,人造金剛石憑借其卓越的性能,成為推動各行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵力量。從航空航天到國防軍工,從高檔數(shù)控機床到芯片制造,從汽車工業(yè)到石油與天然氣鉆井,再到地質(zhì)勘探等眾多領(lǐng)域,人造金剛石都發(fā)揮著不可替代的作用。
臨危受命,突破封鎖
時間回溯到20世紀50年代,新中國剛剛成立,百廢待興,工業(yè)發(fā)展急需大量的金剛石。然而,當(dāng)時面對國外的技術(shù)封鎖,國家果斷決策,將人造金剛石研制項目列為重點科研任務(wù),王光祖臨危受命,投身到這場沒有硝煙的“戰(zhàn)斗”中。
1960年10月,代號為“121”的保密級研究任務(wù)正式下達,王光祖所在的鄭州磨料磨具磨削研究所承擔(dān)起了整套工藝試驗與產(chǎn)品的鑒定分析工作。這是一項艱巨而光榮的任務(wù),王光祖和他的團隊成員們深知其中的責(zé)任重大。
鄭州三磨所是中國超硬材料發(fā)源地
在最初的研究階段,資料的匱乏成為了他們最大的阻礙。王光祖和同事們不辭辛勞,頻繁往返于北京圖書館及科學(xué)院情報研究所,收集有關(guān)金剛石的資料。那時的文獻大多是英文,他們只能依靠查字典,逐字逐句地研讀,一點一點地啃下這些“硬骨頭”。正是通過這種艱苦的努力,他們積累了寶貴的理論知識,為后續(xù)的研究工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。
在確定了理論方向后,王光祖和團隊成員們開始了緊張的實驗研究工作。然而,實驗過程并非一帆風(fēng)順,他們遭遇了無數(shù)次的失敗。在一次又一次的試驗中,王光祖和團隊成員們不斷調(diào)整實驗參數(shù),優(yōu)化實驗條件。他們在高溫高壓的環(huán)境下,冒著設(shè)備爆炸的危險,堅守在實驗一線。
經(jīng)過無數(shù)個日夜的不懈努力,1963年12月6日晚上,這注定是一個載入史冊的時刻。在一組方案編號為第32次試驗中,合成棒中出現(xiàn)了閃閃發(fā)亮的晶體。當(dāng)王光祖用這顆晶體刻劃玻璃時,那清脆的吱吱聲仿佛是勝利的樂章,在實驗室中回蕩。這一刻,王光祖和他的團隊成員們激動得熱淚盈眶,他們知道,自己的努力終于得到了回報,中國第一顆人造金剛石研制成功了!
持續(xù)創(chuàng)新,攻克難關(guān)
1965年,王光祖所在的團隊面臨著將人造金剛石技術(shù)從實驗室推向工業(yè)化生產(chǎn)的艱巨任務(wù)。在當(dāng)時,國外的兩面頂壓機技術(shù)雖然成熟,但并不適合我國的國情。為了實現(xiàn)人造金剛石的產(chǎn)業(yè)化,王光祖和同事們決定另辟蹊徑,研發(fā)一種更適合我國生產(chǎn)需求的設(shè)備。
他們將目光投向了六面頂壓機。這種壓機具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本較低等優(yōu)點,更適合我國當(dāng)時的工業(yè)基礎(chǔ)和生產(chǎn)條件。然而,研發(fā)六面頂壓機并非易事。
于是,王光祖帶領(lǐng)團隊開始自主創(chuàng)新,從材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計到加工工藝,每一個環(huán)節(jié)都進行了深入的研究和反復(fù)的試驗。
在研發(fā)過程中,王光祖和團隊成員們經(jīng)常在實驗室里一待就是一整天,甚至連吃飯和休息的時間都顧不上。他們?nèi)硇牡赝度氲焦ぷ髦,不放過任何一個可能影響密封性能的細節(jié)。有時,為了驗證一個新的設(shè)計方案,他們需要連續(xù)進行多次試驗,直到得到滿意的結(jié)果為止。
經(jīng)過數(shù)月的艱苦努力,他們終于成功研發(fā)出了中國第一臺鉸鏈式六面頂壓機。這臺壓機的誕生,標志著我國人造金剛石技術(shù)實現(xiàn)了從實驗室到工業(yè)化生產(chǎn)的重大跨越。1965年11月,在這臺型號為DS-023的鉸鏈式六面頂壓機上,成功合成出了人造金剛石,當(dāng)年產(chǎn)量即達到10000克拉!
中國第一臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的鉸鏈式六面頂壓機
圖源:國機集團
產(chǎn)業(yè)騰飛,引領(lǐng)世界
王光祖及其團隊的卓越成就,為中國的人造金剛石產(chǎn)業(yè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。在此后的幾十年里,中國的人造金剛石產(chǎn)業(yè)如雨后春筍般蓬勃發(fā)展,取得了舉世矚目的成就。
如今,中國已成為全球人造金剛石的最大生產(chǎn)國,產(chǎn)量占據(jù)了全球總產(chǎn)量的95%以上,河南更是成為了超硬材料大省。鄭州三磨所的高精密超硬材料制品產(chǎn)量穩(wěn)居全國第一;黃河旋風(fēng)是全球品種最齊全、產(chǎn)業(yè)鏈最完整的超硬材料供應(yīng)商;中南鉆石則是全球最大的工業(yè)金剛石制造商,其產(chǎn)品出口到40多個國家和地區(qū)。商丘柘城縣更是被譽為“鉆石之都”,成為全球最大的金剛石微粉生產(chǎn)基地。
中國的人造金剛石不僅在產(chǎn)量上占據(jù)優(yōu)勢,在質(zhì)量和技術(shù)水平上也達到了世界領(lǐng)先地位。隨著技術(shù)的不斷進步,中國的人造金剛石在高端領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,如航空航天、國防軍工、電子信息等行業(yè)。在航空航天領(lǐng)域,人造金剛石刀具被用于加工飛機發(fā)動機的葉片、起落架等關(guān)鍵部件,提高了加工精度和效率,保證了飛機的性能和安全。在電子信息領(lǐng)域,人造金剛石被用于制造半導(dǎo)體芯片的切割工具和研磨材料,推動了半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展。
中國的人造金剛石產(chǎn)業(yè)的崛起,不僅改變了全球人造金剛石市場的格局,也為中國的相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了有力支撐。它帶動了超硬材料制品、機械制造、電子設(shè)備等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈條,創(chuàng)造了大量的就業(yè)機會,為國家的經(jīng)濟發(fā)展做出了重要貢獻。
不忘初心,展望未來
王光祖 圖源:新華社
如今,王光祖已至鮐背之年,談起金剛石,談起超硬材料,王光祖滿懷深情地說:“假定還有來世的話,我還繼續(xù)搞超硬材料!這句質(zhì)樸的話語,飽含著他對超硬材料事業(yè)的無限熱愛和執(zhí)著追求。他的一生,都奉獻給了人造金剛石的研發(fā)與推廣,見證了中國超硬材料行業(yè)從無到有、從弱到強的偉大歷程。
王光祖,這位中國人造金剛石的奠基者,用他的智慧和汗水,為我國的超硬材料事業(yè)立下了不朽的功勛。他的故事,激勵著無數(shù)科研工作者為實現(xiàn)科技強國的夢想而努力奮斗。相信在新一代科研人員的接力下,中國的超硬材料行業(yè)必將迎來更加輝煌的明天!
參考來源:
1.李帥锜等. 大腔體靜高壓技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用.物理
2.新華社:用“愛”成就人造金剛石
3.正觀新聞:一甲子的奮斗:最硬的不是金剛石,而是金剛石人的骨氣鄭州發(fā)改委
4.研磨網(wǎng):國慶獻禮:王光祖老師為大家講述功勛壓機的故事
5.鄭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管委會,網(wǎng)絡(luò)公開信息等
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/輕言)
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