以人造金刚石为代表的超硬材料及制品,被称为锋利的工业牙齿。牙齿是怎么造出来的?“手”创河南,今天来认识一位“玩转”金刚石的工程师。
钻石,女性喜欢的发光体,象征爱情?彰显财富?
河南黄河旋风股份有限公司线锯事业部总工程师 河南省五一劳动奖章获得者 丁亚男:不不不,钻石对于我来说,是战友,是伙伴,是我披荆斩棘的利器。
这就是丁亚男披荆斩棘的一双手:它掌控毫厘,汇聚微米级的钻石微粒造出“线锯”;它柔软小巧,挥“锯”就能切割世界上最硬的材料。
河南黄河旋风股份有限公司线锯事业部总工程师 丁亚男:这就是金刚石线锯,我们平时叫它“金刚线”,比头发丝还要细,又柔软又刚强,它是最锋利的切割工具之一,切的是贵重的硬脆性材料。
在黄河旋风股份有限公司科技园,一场模拟碳化硅材质切割优化实验正在进行。碳化硅,是第三代芯片的重要材料,硬度很高,切割平整度是决定芯片衬底质量的重要指标。就在几年前,国内还生产不出来符合要求的高精度金刚石线锯。
河南黄河旋风股份有限公司线锯事业部总工程师 丁亚男:(国外的技术)把我们当时那种技术,秒得渣都不剩。当时我就决定,不管怎么样,我先把你的技术先学到。但是我的最终目的不是跟随你,我还要超越你。
2021年底,丁亚男开始全面主持公司碳化硅切割专用线锯的研发攻关。国产线锯精度不高,切割面不平整的难点在于,微米级的金刚石微粒总是游离在金属丝之外,不肯听话地粘在细细的金属丝上,和它形成合力。
河南黄河旋风股份有限公司线锯事业部总工程师 丁亚男:我们这个画面已经放大到100倍,每10个格子呢,代表的是一个毫米的长度。我们要控制的精度呢,是每一个毫米范围内,金刚石磨料的个数要控制在6颗以内波动。
当时的国际顶尖技术是“磁场控砂”,被国外严格封锁,丁亚男决定带领团队迎难而上,啃下这块硬骨头。
河南黄河旋风股份有限公司线锯事业部总工程师 丁亚男:在这种情况下那只能硬顶,就是你也不能露怯, 穷尽一切方法,你把它做成功。
市场不等人,丁亚男像“长”在厂房里一样,带着团队夜以继日地推进项目,初为人母的她甚至连一个完整的产假都没有休完。
河南黄河旋风股份有限公司线锯事业部总工程师 丁亚男:我哭过很多次,有时候也确实挺顶不住的,经常是我在门外哭,他在里面哭,也不敢见,因为有更重要的事情等着我,必须要担起这个责任。
河南黄河旋风股份有限公司线锯事业部工艺员 张丽芳:她是我们团队的“大女主”是我们的主心骨。就是有她在我们就特别有底气,觉得一定能够干成。
功夫不负有心人,丁亚男团队终于找到了控制金刚石微粉的技术密码,先用导电涂层,给金刚石微粉“穿衣服”。
河南黄河旋风股份有限公司线锯事业部总工程师 丁亚男:我得保证每一颗金刚石微粉都要穿上厚薄合适的“衣服”,不能太厚,不能太薄,也不能只穿一半。金刚石微粉穿上可识别可控的“衣服” ,用磁场将这个金刚石微粉呢,给它抓到钢丝的附近,然后再通过电化学的方法,把金刚石微粉牢牢的固结在钢丝上面。
经过数以千组的测试、验证,丁亚男团队终于攻克“磁场控砂”技术。有了“金刚线”,揽下“瓷器活”,高精度的碳化硅切割专用线锯一推出,就抢占了国内国际市场。
河南黄河旋风股份有限公司线锯事业部总工程师 丁亚男:竞争对手他们就说 你们黄河的(金刚)线只要一进去一切割,我们的线就再也进不去了,确实挺得意的。
作为河南省着力打造的超硬材料千亿级支柱产业链中的重要一环,黄河旋风的金刚石线锯已经成为应用最广的金刚石制品。在超硬材料方面,全国八成的金刚石都是“河南造”。
从一开始的学习到模仿,到突破到现在的超越,我对未来的中国制造其实是非常有信心的。 我相信,我们可以做到领先,我要不断地穷尽我的职业生涯,去把金刚石这一块的潜力极大地发掘出来。