最新成果 | 三磨所成功突破大尺寸纳米聚晶金刚石合成关键技术

近日，郑州磨料磨具磨削研究所有限公司（三磨所）成功突破大尺寸纳米聚晶金刚石（NPD）合成关键技术。三磨所科研团队联合吉林大学开拓纳米聚晶金刚石非自发形核式合成全新路线，打通原辅材料、关键装备、合成工艺全链条技术壁垒，研制出的材料硬度可达天然金刚石的1.5倍以上，整体技术达到国际先进水平，为我国战略性超硬材料实现自主可控筑牢坚实根基。

大尺寸纳米聚晶金刚石

源头理论创新 

开辟纳米聚晶金刚石合成新路径

纳米聚晶金刚石属于战略性新型超硬材料，在超精密加工、高压科学、深地深海钻探等领域具备不可替代的应用价值。长期以来，受合成理论、制备工艺等多重条件制约，大尺寸纳米聚晶金刚石的工业化制造，一直是行业亟待破解的技术难题。

面对重重技术瓶颈，三磨所联合吉林大学开展纳米聚晶金刚石非自发形核式合成攻关，开拓纳米聚晶金刚石非自发形核式合成全新路线，构建纳米聚晶金刚石微观结构设计与调控理论体系，完成该技术路线从源头理论到工业化实现的创新突破。

国产首台3000吨大吨位静高压二级增压装备

围绕这套全新技术路线，团队逐项攻克系列技术难关，实现关键原辅材料自主可控；合作开发国产首台3000吨大吨位静高压二级增压装备，补齐我国高端超硬材料合成装备短板；打通大尺寸NPD成套制备工艺，成功产出性能优异的纳米聚晶金刚石，材料硬度超越天然金刚石，综合技术指标迈入国际先进行列。

全链条自主可控

加速实验室成果产业化落地

本次技术攻关，并非单一材料性能的简单提升，而是完成了原辅材料、关键装备、合成工艺整套全链条技术的自主掌控。

材料应用场景：超精密加工

依托成套自研核心技术，三磨所已成功开发纳米聚晶金刚石、超细聚晶金刚石等系列极硬材料，将为超精密加工、高压科学、深地深海钻探等多项国家重点领域发展注入强劲动能，把实验室的科研突破切实转化为服务国家战略的硬核产品。

厚积薄发久久为功

巩固超硬材料产业长板优势

重大技术突破的背后，是长期科研积淀与科研人员的潜心钻研。该项目先后得到河南省自然科学基金项目、国机集团重大科研专项、国机集团青年基金项目等多项重点课题支持。

项目组累计申请专利7件，发表SCI论文7篇，实现技术专利与学术成果同步产出，为后续材料迭代优化夯实基础。

超硬材料是我国优势长板产业链。作为高性能工具全国重点实验室依托单位，三磨所始终坚持“四个面向”，持续攻坚高端超硬材料领域痛点难点。此次大尺寸纳米聚晶金刚石工业化合成关键技术的突破，补齐了我国高端新型超硬材料领域的重要短板。

下一步，三磨所将持续深耕超硬材料前沿技术，加快推动更多科研成果转化落地，以科技创新护航国家关键材料自主可控，为高端装备制造、半导体、深地深海探测等国家重点领域贡献三磨力量。

来源：郑州磨料磨具磨削研究所有限公司

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