河北普萊斯曼公司替代國(guó)外巨頭，成為合肥物質(zhì)科學(xué)研究院金剛石片主要供應(yīng)商

“人造太陽(yáng)”項(xiàng)目為何選“河北造”？

5月21日，因?yàn)橐慌e拿下中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院CVD（化學(xué)氣相沉積）金剛石片國(guó)際招標(biāo)項(xiàng)目訂單合同，位于石家莊市的河北普萊斯曼金剛石科技有限公司成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。

這是國(guó)內(nèi)企業(yè)首次中標(biāo)該項(xiàng)目。

一個(gè)河北企業(yè)，為何能替代國(guó)外巨頭，成為合肥物質(zhì)科學(xué)研究院主要供應(yīng)商？

“‘河北造’的金剛石，無(wú)論是加工精度還是介電損耗，都能與國(guó)外產(chǎn)品相媲美，并且價(jià)格更低?！焙戏饰镔|(zhì)科學(xué)研究院相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。

記者了解到，上述項(xiàng)目是緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置（BEST），目標(biāo)是2027年完成“人造太陽(yáng)”點(diǎn)火。

點(diǎn)燃“人造太陽(yáng)”，需要上億攝氏度的高溫。金剛石能在真空環(huán)境下傳輸兆瓦級(jí)微波能量，助其點(diǎn)火。但長(zhǎng)期以來(lái)，生產(chǎn)這種大尺寸高品質(zhì)金剛石的技術(shù)被國(guó)外壟斷，一片就要上百萬(wàn)元。

河北省科學(xué)院激光研究所從事CVD金剛石研究30多年。2009年，該所成立河北普萊斯曼科技有限公司，推動(dòng)CVD金剛石技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。公司成立伊始，就掌握了2.5英寸金剛石的生產(chǎn)技術(shù)。

那些年，金剛石工具產(chǎn)品市場(chǎng)正火，有貨不愁賣(mài)。

2012年，不缺訂單的普萊斯曼公司做出一個(gè)重大決定：研發(fā)大尺寸高品質(zhì)金剛石。

“大尺寸高品質(zhì)金剛石主要應(yīng)用于新一代半導(dǎo)體、量子計(jì)算、大科學(xué)工程等高新技術(shù)領(lǐng)域。由于研發(fā)投入巨大，市場(chǎng)小眾，踏上這條路，意味著可能賺不到錢(qián)。”普萊斯曼公司董事長(zhǎng)孫振路說(shuō)，但他們還是決心打破國(guó)外技術(shù)壟斷，為國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施提供保障。

經(jīng)過(guò)持續(xù)攻關(guān)，2016年，普萊斯曼公司終于突破技術(shù)壁壘，制備出直徑5英寸、厚度超過(guò)2毫米的大尺寸高質(zhì)量金剛石。但受限于良品率低、生產(chǎn)設(shè)備少，產(chǎn)能一直不高，與國(guó)際頂尖公司相比，缺少知名度。想在國(guó)際招標(biāo)中中標(biāo)，并不容易。

提高良品率，設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行是關(guān)鍵。

記者走進(jìn)普萊斯曼公司生產(chǎn)車(chē)間，一臺(tái)臺(tái)MPCVD（微波等離子體化學(xué)氣相沉積）人造金剛石機(jī)器安靜運(yùn)行，透過(guò)設(shè)備觀測(cè)窗，一團(tuán)耀眼的光熾烈?jiàn)Z目。

1000多攝氏度的高溫炙烤中，甲烷在高能微波激發(fā)下，分裂開(kāi)來(lái)，像飄在空中的灰塵，一點(diǎn)一點(diǎn)落在襯底上，金剛石層層結(jié)晶，慢慢“長(zhǎng)大”。

工作人員解釋，碳原子每小時(shí)以幾微米的速度一層層沉積，目標(biāo)厚度至少達(dá)到2毫米。也就是說(shuō)，設(shè)備單次穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間需要數(shù)百甚至上千小時(shí)。

一片金剛石的“生長(zhǎng)”有幾十道工序，每一步都涉及眾多參數(shù)，任何一個(gè)參數(shù)不適配，都有可能影響設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

一次次調(diào)整參數(shù)設(shè)置，一遍遍測(cè)試、驗(yàn)證，在不斷完善中，設(shè)備穩(wěn)定性和良品率穩(wěn)步提升。

為適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展，去年以來(lái)，普萊斯曼公司持續(xù)加大研發(fā)投入，新上多套設(shè)備，目前已陸續(xù)投產(chǎn)。

讓產(chǎn)品與市場(chǎng)無(wú)縫對(duì)接，普萊斯曼公司還自主研發(fā)了金剛石窗片焊接技術(shù)，作為產(chǎn)品配套，為用戶提供全方位技術(shù)支持和服務(wù)。

“此次中標(biāo)，證明我們?cè)贑VD金剛石制備領(lǐng)域具有較強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，也標(biāo)志著我們?cè)贑VD金剛石產(chǎn)業(yè)化方面邁上了一個(gè)新臺(tái)階?！睂O振路說(shuō)，未來(lái)，將會(huì)有越來(lái)越多用戶選擇“河北造”金剛石。

接下來(lái)，普萊斯曼公司還將從裝備和工藝入手，提高生產(chǎn)高質(zhì)量金剛石的成功率，力爭(zhēng)在大面積光學(xué)膜、異質(zhì)外延生長(zhǎng)金剛石等方面取得新突破，在關(guān)鍵基礎(chǔ)材料領(lǐng)域發(fā)揮更大作用。

黃驊市融媒體中心

來(lái)源 | 河北日?qǐng)?bào)

編輯 | 張孟臻