金剛石：河南是如何征服世界的

10月9日，中國商務部與海關總署聯合發布2025年第55號公告，宣布對部分物項實施出口管制，其中人造金剛石微粉、單晶、線鋸、砂輪，直流電弧等離子體噴射化學氣相沉積（DCPCVD）設備及工藝技術等與金剛石相關的材料、設備赫然在列。

誰能想到，六七十年前，在金剛石領域我們曾受西方國家管制，舉步維艱，如今攻守異形了。

河南，讓中國“硬”起來了

金剛石素有“工業牙齒”的美譽，是石墨的同素異形體。高溫高壓下，石墨結構會發生有序轉化，形成人造金剛石。金剛石既具有工業品的屬性，在先進制造業領域必不可少；金剛石也有消費品、奢侈品、時尚品的功能，在時尚消費領域潛力巨大；此外，金剛石還在聲光電磁熱等領域都有優異的性能，享有“材料之王”的美譽，應用前景廣闊。

在人造金剛石技術尚未成熟前，天然金剛石身價不菲，鉆石更是奇貨可居。

在1950年代中期，為了迎合航空、軍工及精密制造業對降低成本和提高效率的需求，美國通用公司的研發團隊首創了人造金剛石的合成技術。這項創新讓人造金剛石可以被大量生產，進而降低了其成本，提高了產量。技術問世后的第七年，蘇聯與日本亦掌握了制造人造金剛石的技術。直至1960年代初，中國還主要依賴從蘇聯及剛果的金剛石進口，這一進口通道因當時動蕩的國際形勢而頻繁中斷。

為面對國外禁售局面，保證自主供應安全，1960年，國家第一機械工業部設立了121號研究課題：研究人造金剛石，并把這個重要的課題交給了當時的磨料磨具研究所籌備處（鄭州三磨所前身，于1958年6月經中國裝備部第一機械工業部批準成立，由第一機械工業部第二局直接領導，1962年2月改名為第一機械工業部磨料磨具磨削研究所，后更名為鄭州磨料磨具磨削研究所，以下統稱“三磨所”）。

接到任務的三磨所經過攻關，于1963年成功研制中國第一顆人造金剛石。但是，想要量產，還必須有制造金剛石的機器。為盡快過渡到工業生產，1965年三磨所聯合濟南鑄造鍛壓機械研究所研發出我國第一臺六面頂壓機，它基于我國完全自主知識產權、獨特的“六面頂”設備及工藝，獨占世界超硬材料產業鰲頭。據了解，這臺六面頂壓機研發成功當年，金剛石產量即達到1萬克拉，隨后的30年間，該頂壓機共合成金剛石約150萬次。如今，這臺具有紀念意義的功勛機器收藏在三磨所的院內成為“鎮院之寶”。

六面頂壓機的問世標志著中國人造金剛石產業化生產的基礎已經建立。1966年，國家批準建設第六砂輪廠的提案，并于1969年4月1日正式生產首批國產人造金剛石，這一進展宣告了中國結束了對外依賴金剛石的歷史。

1974年，由三磨所提供全部技術資料、二砂包建的我國第一個金剛石專業生產廠第六砂輪廠建成。自此，我國超硬材料行業正式成形，中國超硬材料產業開始硬起來了。

全球最大的金剛石產業基地

經過60年的發展，我國超硬材料形成了完整的產業工業體系。從2000年開始，我國金剛石和立方氮化硼兩種超硬材料產量已均居世界第一，成為全球最大人造金剛石和立方氮化硼生產國，形成了“世界金剛石看中國，中國金剛石看河南”的基本格局。來自中國機床工具工業協會超硬材料分會的數據顯示：我國人造金剛石產量占全球總產量的95％，而河南造金剛石產量約占全國的80％。在培育鉆石領域，中國的產能約占全球50%，其中又有八成屬于“河南造”。

圖片來源：三磨所

河南鄭州、許昌長葛、商丘柘城、焦作、南陽方城等地形成了超硬材料產業集聚地，鄭南商許超硬材料集群2024年入選工信部先進制造業集群（河南第一個）。

以商丘柘城為例，其有著“鉆石之都”的美譽。據悉，柘城超硬材料產業的發展始于上世紀80年代，歷經40余年的培育發展，從“小、散、亂”到原輔材料、工業級金剛石單晶、金剛石微粉、寶石級金剛石、金剛石制品、鉆石首飾等完整的產業鏈條形成，柘城走出了一條傳統農區不依賴資源發展工業的路子，打造了獨具特色的城市品牌。目前全縣金剛石超硬材料及相關配套企業達到128家，微粉年產量和出口量分別占全國市場份額的90%和85%，大顆粒單晶年產量、培育鉆石出口量均占全國的60%，實現了集群化、鏈條化、高端化發展。

商丘市只是河南人造金剛石產能的富集地之一，鄭州、許昌、南陽等地市也是人造金剛石及其制品的重要產地，分布著中南鉆石、黃河旋風、四方達、鄭州華晶等多家行業龍頭和上市公司，而規模相對較小的企業更多?！捌蟛椴椤睓z索顯示，河南名稱包含“金剛石”的企業高達499家。

企輩出

在中國超硬材料的軍團中，有一大批閃亮的河南企業名字：三磨所、中南鉆石、黃河旋風、華晶股份、中南杰特、四方達、富耐克、力量鉆石、惠豐鉆石、厚德鉆石，均為行業龍頭或專精特新企業。

比如位于方城縣的中南鉆石，是行業主要標準制定者之一，擁有高溫高壓法、CVD法兩種大尺寸金剛石單晶制備技術，其金剛石和立方氮化硼連續多年產銷量和市場占有率穩居全球第一，是工信部第一批制造業單項冠軍示范企業。

圖片來源：中南鉆石

1998年在上海證券交易所上市的黃河旋風，是超硬材料行業內第一家上市企業。黃河旋風生產的“旋風”牌超硬材料及超硬材料制品，被廣泛應用在航空航天、石油鉆探、軍工裝備、儀器儀表、機械加工、精密制造、清潔能源、地質勘探、高速鐵路、建筑建材等國計民生的各個領域。產品供應國內，遠涉歐洲、美洲、東北亞、東南亞等地。

此外，以三磨所、四方達等為代表的超硬材料企業，依托國內唯一的國家級超硬材料產業基地，以及國家級重點實驗室和技術中心等，帶動了許昌、商丘等地超硬材料產業同步發展，“拿捏”著全球超硬材料領域的市場命脈。

臨的挑戰

金剛石除具有優異的力學性能外，還擁有超高的熱導率、高載流子遷移率、高絕緣性、極佳的光學透過性、化學穩定性等眾多熱、光、聲、電、化學方面的優異性能，使得它在航空航天、新一代半導體、超大功率器件等尖端技術領域具有極佳的應用潛力。

從產業鏈看，河南在原材料生產、設備制造等環節有顯著優勢，但在功能性金剛石領域競爭力尚不足。

這是河南金剛石產業在尖端技術領域面臨的困境。

對此，《河南省“十四五”制造業高質量發展規劃》提出：“鞏固人造金剛石優勢，大力發展寶石級金剛石、高導熱高透光率多晶金剛石等，加快金剛石聚晶、高端刀具等高端制品研發制造，加快原輔材料、超硬材料及制品協同發展，打造全球超硬材料產業基地?！?/p>

河南一些龍頭企業也深刻認識到了當前所面臨的重大挑戰，正加快布局功能性金剛石前沿研究，如黃河旋風用于半導體碳化硅切割的金剛石線鋸躋身國際一流，培育鉆石合成技術國內領先；中南鉆石致力于金剛石半導體新材料研究，已制備出大尺寸超高純金剛石半導體晶片和金剛石多晶散熱薄膜......

相信在不久的將來，河南終將實現再造金剛石“神話”，完成向價值鏈中高端轉型升級。

參考來源：

[1]張旺璽.河南超硬材料：全球產能核心，企業扎堆發展——400億規模，300家企業領跑

[2]鄭報融媒.中原大地種出“鉆石果”：河南金剛石產業觀察

[3]鄭州發布.跨越一甲子一“鉆”天下聞——河南金剛石產業發展觀察

[4]經濟參考報.一顆鉆石“打磨出”一條產業鏈

[5]河南日報.河南超硬材料究竟有多“硬”

[6]張沖.河南省金剛石產業鏈創新鏈耦合協調度及影響因素研究