60MN六面顶超高压合成装备、宝石级大单晶及大直径复合超硬材料项目通过科技成果评价

2019年5月22日，第三方专业科技成果评价机构——中科合创(北京)科技成果评价中心在北京依据科技部《科学技术评价办法》的有关规定，按照科技成果评价的标准及程序，本着科学、独立、客观、公正的原则，组织专家对焦作天宝桓祥机械科技有限公司、中国矿业大学(北京)、吉林大学、郑州华晶金刚石股份有限公司、郑州中南杰特超硬材料有限公司共同完成的“60MN六面顶超高压合成装备、关键技术及系列产品开发”项目进行了科技成果评价。

▲ 百叶片,千叶轮,砂带,砂圈,切割片,磨片

据悉，此次评价会的专家由中国科学院院士田永君，中国工程院院士周济，北京钢铁研究总院教授、博导刘一波，北京人工晶体研究所教授级高工王治安，北京科技大学教授、博导吕反修组成。

经过专家评审，认为该项目针对我国特色六面顶超高压设备、合成宝石级金刚石大单晶及大直径复合超硬材料有关技术开展了系统的研究，取得的创新性成果如下：

▲ 百叶片,千叶轮,砂带,砂圈,切割片,磨片

发明了鼓形铰链梁和“凸凹”工作缸与活塞匹配结构的60MN六面顶压机主机；

采用了双作用往复式增压技术，研制了一拖二液压站；

采用了一拖四大屏幕控制技术开发了60MN六面顶超高压成套装备，在15天内油压控制精度≤0.3MPa，加热功率控制精度≤0.1%；

▲ 百叶片,千叶轮,砂带,砂圈,切割片,磨片

采用ANSYS优化了大型顶锤结构设计，克服了顶锤传压效率与使用寿命之间的矛盾；

通过叶蜡石高压高温下物理力学行为及流变规律研究，发现了叶蜡石高压烧结卸压冷却后的膨胀现象，深化了叶蜡石传压、密封和保温机制的认识，解决了长期困扰行业的高压“放炮”问题，顶锤消耗降低了50%；

研制了高含氮深绿色宝石金刚石以及氢氮、氢硼协同掺杂金刚石大单晶，氢硼协同掺杂金刚石的电导率提高一个数量级，可望应用于金刚石半导体产业化；

采用60MN六面顶超高压成套装备开发了宝石级金刚石快速高质量生长工艺，实现了5-7mm黄色Ib型和4-5mmⅡa型宝石级金刚石、Φ60-62mmPDC/ PCBN刀具材料的产业化。

▲ 百叶片,千叶轮,砂带,砂圈,切割片,磨片

项目取得授权发明专利10项，实用新型专利18项，在国产六面顶合成装备、工艺及产品产业化方面取得突破，促进了我国超硬材料行业及相关领域的技术进步。

项目成果拥有自主知识产权，创新性强，总体达到了国际先进水平，其中60MN铰链式六面顶超高压合成装备的性能指标达到了国际领先水平。经专家组全面审核，与会专家一致同意，“60MN六面顶超高压合成装备、关键技术及系列产品开发”项目通过科技成果评价。