以人造金剛石為代表的超硬材料及制品,被稱為鋒利的工業牙齒。牙齒是怎么造出來的?“手”創河南,今天來認識一位“玩轉”金剛石的工程師。
鉆石,女性喜歡的發光體,象征愛情?彰顯財富?
河南黃河旋風股份有限公司線鋸事業部總工程師 河南省五一勞動獎章獲得者 丁亞男:不不不,鉆石對于我來說,是戰友,是伙伴,是我披荊斬棘的利器。
這就是丁亞男披荊斬棘的一雙手:它掌控毫厘,匯聚微米級的鉆石微粒造出“線鋸”;它柔軟小巧,揮“鋸”就能切割世界上最硬的材料。
河南黃河旋風股份有限公司線鋸事業部總工程師 丁亞男:這就是金剛石線鋸,我們平時叫它“金剛線”,比頭發絲還要細,又柔軟又剛強,它是最鋒利的切割工具之一,切的是貴重的硬脆性材料。
在黃河旋風股份有限公司科技園,一場模擬碳化硅材質切割優化實驗正在進行。碳化硅,是第三代芯片的重要材料,硬度很高,切割平整度是決定芯片襯底質量的重要指標。就在幾年前,國內還生產不出來符合要求的高精度金剛石線鋸。
河南黃河旋風股份有限公司線鋸事業部總工程師 丁亞男:(國外的技術)把我們當時那種技術,秒得渣都不剩。當時我就決定,不管怎么樣,我先把你的技術先學到。但是我的最終目的不是跟隨你,我還要超越你。
2021年底,丁亞男開始全面主持公司碳化硅切割專用線鋸的研發攻關。國產線鋸精度不高,切割面不平整的難點在于,微米級的金剛石微粒總是游離在金屬絲之外,不肯聽話地粘在細細的金屬絲上,和它形成合力。
河南黃河旋風股份有限公司線鋸事業部總工程師 丁亞男:我們這個畫面已經放大到100倍,每10個格子呢,代表的是一個毫米的長度。我們要控制的精度呢,是每一個毫米范圍內,金剛石磨料的個數要控制在6顆以內波動。
當時的國際頂尖技術是“磁場控砂”,被國外嚴格封鎖,丁亞男決定帶領團隊迎難而上,啃下這塊硬骨頭。
河南黃河旋風股份有限公司線鋸事業部總工程師 丁亞男:在這種情況下那只能硬頂,就是你也不能露怯, 窮盡一切方法,你把它做成功。
市場不等人,丁亞男像“長”在廠房里一樣,帶著團隊夜以繼日地推進項目,初為人母的她甚至連一個完整的產假都沒有休完。
河南黃河旋風股份有限公司線鋸事業部總工程師 丁亞男:我哭過很多次,有時候也確實挺頂不住的,經常是我在門外哭,他在里面哭,也不敢見,因為有更重要的事情等著我,必須要擔起這個責任。
河南黃河旋風股份有限公司線鋸事業部工藝員 張麗芳:她是我們團隊的“大女主”是我們的主心骨。就是有她在我們就特別有底氣,覺得一定能夠干成。
功夫不負有心人,丁亞男團隊終于找到了控制金剛石微粉的技術密碼,先用導電涂層,給金剛石微粉“穿衣服”。
河南黃河旋風股份有限公司線鋸事業部總工程師 丁亞男:我得保證每一顆金剛石微粉都要穿上厚薄合適的“衣服”,不能太厚,不能太薄,也不能只穿一半。金剛石微粉穿上可識別可控的“衣服” ,用磁場將這個金剛石微粉呢,給它抓到鋼絲的附近,然后再通過電化學的方法,把金剛石微粉牢牢的固結在鋼絲上面。
經過數以千組的測試、驗證,丁亞男團隊終于攻克“磁場控砂”技術。有了“金剛線”,攬下“瓷器活”,高精度的碳化硅切割專用線鋸一推出,就搶占了國內國際市場。
河南黃河旋風股份有限公司線鋸事業部總工程師 丁亞男:競爭對手他們就說 你們黃河的(金剛)線只要一進去一切割,我們的線就再也進不去了,確實挺得意的。
作為河南省著力打造的超硬材料千億級支柱產業鏈中的重要一環,黃河旋風的金剛石線鋸已經成為應用最廣的金剛石制品。在超硬材料方面,全國八成的金剛石都是“河南造”。
從一開始的學習到模仿,到突破到現在的超越,我對未來的中國制造其實是非常有信心的。 我相信,我們可以做到領先,我要不斷地窮盡我的職業生涯,去把金剛石這一塊的潛力極大地發掘出來。