行業(yè)記憶-人造金剛石發(fā)展始末(4)
來源:富航超硬2021-08-02
(五) 大型化夢 逐步實(shí)現(xiàn)
1969年12月三磨所,以合成腔體不斷擴(kuò)大,不只是能夠提高金剛石產(chǎn)量,而更重要的是可以改善金剛石質(zhì)量的事實(shí)為依據(jù),率先提出了六面頂壓機(jī)大型化的設(shè)想。由原機(jī)械工業(yè)部下達(dá)立項(xiàng)計(jì)劃,1974年由濟(jì)南鑄造研究所和三磨所組織開發(fā)、北京重型機(jī)器廠負(fù)責(zé)制造完成的6×50MN六面頂壓機(jī),由于硬質(zhì)合金頂錘質(zhì)量問題,最終雖未能投入實(shí)際運(yùn)行,但它的誕生無疑標(biāo)示了六面頂壓機(jī)大型化的方向。
1972年由上海砂輪廠研制、上海大隆機(jī)器廠制造的6×35MN六面頂壓機(jī),因同樣問題未能投入使用。
1984年,濟(jì)南鑄造研究所和三磨所先后研制出了6×8MN(150MPa,Φ280mm缸徑)六面頂壓機(jī)。
2004年,桂林冶金機(jī)械廠成功研制出6×25MN(Ф560缸徑)六面頂壓機(jī)。
2009年,湖南航天誠遠(yuǎn)精密機(jī)械有限公司成功研制了HTDS-065A型 6×33MN(Ф650缸徑)六面頂壓機(jī)。桂林桂冶重工股份有限公司和桂林理工大學(xué)合作,共同研制出6×42MN(Ф700缸徑)六面頂壓機(jī)。
2010年,由桂林桂冶重工股份有限公司自主研發(fā)的6×48.5MN(Ф750缸徑)六面頂壓機(jī)研制成功,并投入生產(chǎn)。
目前,我國擁有六面頂壓機(jī)7000多臺,主要用于人造金剛石生產(chǎn)。50年來六面頂壓機(jī)的生產(chǎn)廠家曾多達(dá)數(shù)十家,近年來逐步減少,目前主要生產(chǎn)廠家有:桂林桂冶重工股份有限公司、營口金錚機(jī)械制造有限責(zé)任公司、洛陽啟明超硬材料有限公司、湖南航天誠遠(yuǎn)精密機(jī)械有限公司等。
需要特別提及的是,桂林桂冶重工股份有限公司生產(chǎn)壓機(jī)已有30多年的歷史,期間一直致力于六面頂壓機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)。公司先后研發(fā)、生產(chǎn)了6×14MN(Ф420缸徑)、6×42MN KN(Ф700缸徑)、6×62MN(Ф850缸徑)等系列六面頂壓機(jī)。現(xiàn)公司壓機(jī)產(chǎn)品銷售遍布全國,出口20多個(gè)國家和地區(qū)。
但是,那些早期為六面頂壓機(jī)大型化做出歷史性貢獻(xiàn)的如:濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所、北京重型機(jī)器廠、上海大隆機(jī)器廠、航天部7803廠、核工業(yè)233廠、大連523廠、張家口探礦機(jī)械廠、沈陽液壓機(jī)械廠、咸陽超硬材料設(shè)備(集團(tuán))有限公司等單位,同樣永載中國超硬材料工業(yè)發(fā)展史冊!
1973年,隨著人造金剛石晶體生長技術(shù)的發(fā)展,必須開展人造金剛石合成機(jī)理的研究,這對我國人造金剛石生長技術(shù)的提高產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。這一年全國計(jì)劃會議上確定由吉林大學(xué)和三磨所共同負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn),對金剛石晶體生長開展系統(tǒng)的理論研究,這在我國還是第一次。芶清泉和王光祖分別為吉林大學(xué)和三磨所的課題負(fù)責(zé)人。為從理論和實(shí)踐的結(jié)合上闡明這一學(xué)術(shù)問題,項(xiàng)目組進(jìn)行了碳素材料(主要是石墨)和觸媒與金剛石晶體生長關(guān)系的實(shí)驗(yàn);高溫高壓實(shí)驗(yàn)前后碳素和觸媒的X衍射分析和金相觀察。
關(guān)于石墨是怎樣變金剛石的、金剛石又是怎樣長大的、以及過渡金屬或其合金在此過程中起著什么作用的問題,在1973年于鄭州舉行的全國第一次人造金剛石晶體生長機(jī)理研討會上,來自不同崗位的科學(xué)研究工作者進(jìn)行了各抒已見的熱烈討論,提出了兩種具有代表性的觀點(diǎn),其一是結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變機(jī)理;其二是溶劑理論。這樣的爭論引起了業(yè)內(nèi)人士的廣泛參與,不但對超硬材料這個(gè)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)氣氛起到了積極的作用,而且對推動我國超硬材料生長工藝技術(shù)的發(fā)展也產(chǎn)生了積極的影響。
1980年桂林全國超硬材料生長、燒結(jié)機(jī)理學(xué)術(shù)研究會上,又提出了諸如MCCMCC……、間隙成核、絡(luò)合活化催化、活性催化等多種模型,這些模型從不同角度對超硬材料生長機(jī)制做了不同的闡述。