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       “把‘仰望星空’和‘腳踏實地’有機融合，加速開展從‘0’到‘100’的系列研究，滿足國家重大戰略需要，打通超硬材料產業高質量發展之路。”

       想象一下，如何在米粒般大小的一顆金剛砂上刻一首古詩？這大致就相當于對硬脆功能陣列元件進行精密加工的難度。

       日前榮獲河南省科學技術進步獎一等獎的“硬脆功能陣列元件精密加工用高性能超硬磨具關鍵技術及應用”項目，就是要為實現這類精密加工造出一支超薄、超尖、超硬的“金剛鉆”。

       硬脆功能陣列元件，指的是用石英、碳化硅(俗稱“金剛砂”)和藍寶石等高硬高脆材料加工成的微小元器件，比如光纖通信中必不可少的光分路器、無人駕駛中的激光雷達測距部件、生物醫療中的微流控芯片……由于其應用領域廣，需求數量大，是關乎國民經濟命脈的關鍵基礎元器件。

       加工這類元件，必須使用高精度的金剛石仿形磨具。“做一塊合格的光分路器，需要在長度不到1厘米的石英材料上磨削出100多道極細的槽，正負偏差不能超過0.5微米。”1月16日，項目主要完成人、高性能工具全國重點實驗室副主任黎克楠告訴記者，磨具的加工精度直接決定光纖傳輸質量，“石英不僅硬度高，還特別脆，一道刻槽損傷即意味著整個元件報廢。實現這種高精度、高一致性的低損加工，是研制高質量磨具需要突破的關鍵技術瓶頸。”

       過去，高精度金剛石仿形磨具的核心材料和精密制造技術長期被國外封鎖，成為限制光纖通信、無人駕駛等多個國家重點行業發展的“卡脖子”難題，亟待解決。自2011年起，以鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司為主要完成單位的項目組，組建研發團隊開展技術攻關，展開了這一自主創新詩篇的創作，奮筆疾書。

       “剛開始項目組缺少試驗設備，為了不影響其他產品生產交貨，只能晚上搞科研。當時公司剛搬到鄭州高新區，周圍都是玉米地，我們深夜騎自行車回家，經常帶上手電筒壯膽。”黎克楠追憶往昔，經歷了將近2年的“夜行軍”，項目組從在黑暗中摸索攻關，到自主創新開辟出一片新天地，終于使產品首次得到客戶認可。2014年起，項目產品開始了產業化批量生產。

       歷時10余年，項目組與高校院所、上下游應用單位密切合作，通過產學研用協同攻關，在材料、制造、應用3大方面突破了一系列制造與應用關鍵技術，開發出了V形、弧形、矩形3大類多個系列的高精度高性能仿形超硬磨具，形成80余項知識產權成果，制定了多項超硬磨具國家和行業標準，實現了技術的完全自主可控。

       “過去，國外賣給我們一個光纖陣列器件約30元。等咱們的項目產品生產出來，很快就把價格降到了幾角錢。”黎克楠自豪地介紹，這使得我國光纖通信器件綜合成本降低80%，助推我國成為全球最大光纖陣列元件制造國。

       目前，項目組研發的磨具已推廣應用至100余家知名企業，涵蓋光纖通信、光芯片、航空航天等重點領域。更讓項目組欣喜的是，我省已制定《培育壯大超硬材料產業鏈三年行動方案》，開始全力推動河南省“超硬材料新高地”建設，極大地激發了平臺、載體、人才、資金等創新要素。

       “我們下一步要做的，就是聯合行業上下游，通過企業和高校院所緊密結合，把‘仰望星空’和‘腳踏實地’有機融合，加速開展從‘0’到‘100’的系列研究，滿足國家重大戰略需要，打通超硬材料產業高質量發展之路。”黎克楠表示。

       要盡快完成從“追趕者”向“引領者”的轉變，把高性能工具全國重點實驗室打造成超硬材料產業科技創新國際策源地，掌握更多超硬材料產業關鍵領域科技命脈……展望新征程，黎克楠和團隊斗志昂揚。