郑州三磨所：“磨”出“超硬”实力丨聚焦“四高四争先”·老字号 新赛道

“世界超硬材料看中国，中国超硬材料看河南。”今天我们一起走进郑州三磨所，看这家66年历史的老牌科研院所如何依托创新“磨”出超硬实力，突围半导体的高端制造。

郑州三磨所诞生于1958年，是我国磨料磨具行业唯一的综合性研究开发机构，堪称超硬材料行业的“黄埔军校“。1963年，三磨人成功研制出了中国第一颗人造金刚石，1966年，中国第一颗立方氮化硼也在这里问世，自此三磨所一路奋进，创新成果如同璀璨钻石闪耀在汽车、电子、光伏、航空航天等诸多领域。如今，他们又在半导体产业上再次发力。

河南广电大象新闻记者 梁钰杭：我手上拿的这块绿色“玻璃片”，其实是一块8英寸的碳化硅衬底片，属于第三代半导体材料，用它制作出来的高端电子芯片，在电动汽车、充电桩、高铁等领域都有广泛应用。而碳化硅衬底是典型的硬脆且难加工的材料，想要磨出这种镜面感的效果，全靠郑州三磨所新研发的这款带‘牙齿“的减薄砂轮。

郑州磨料磨具磨削研究所有限公司产品开发项目组组长 杨威：可以实现（衬底）粗糙度3纳米以内，就基本上相当于一个足球场的场地上，不超过一毫米左右的突起，达到这么样的一个极端的一个平坦度。

在芯片制造过程中，碳化硅衬底，作为电子元件的基石，对加工质量和可靠性有着极高的要求，其表面必须光滑平整，这就要求用来打磨它的“牙齿“也必须足够优秀。

郑州磨料磨具磨削研究所有限公司产品开发项目组组长 杨威：用的是3万号的金刚石磨粒，基本上说是我们常规说的PM2.5的十分之一，（相当于）在空气中悬浮这种金刚石，我们把它做成这种固结的这种磨具。我们开发之前是完全依赖进口。

2022年以郑州三磨所牵头，联合成都工具研究所、华侨大学和广东工业大学重组的高性能工具全国重点实验室解决了这个难题。

国机金刚石（河南）有限公司科技发展部部长 孙冠男：我们探索出来这样一种更深入的这种更紧密的这种产学研用的这个结合，我们产品的开发效率大概提升了一倍。

在最佳拍档合力攻关下，三磨所只用一年多时间就完成了加工模型、配方设计、产品稳定性等方面研发。这款砂轮一上市，在国内市场占有率就超过30%，预计未来每年营收可达3亿元。

目前，围绕半导体超硬材料等领域，三磨所已构建起以全国重点实验室为龙头20多个创新平台，近三年，仅高性能工具全国重点实验室就突破了高性能工具切削等关键共性技术难题84项，成功开发新装备、新产品21项。

郑州磨料磨具磨削研究所有限公司副总经理 李超杰：我们是紧盯着超硬材料行业的发展，实际现在已经进入无人区。像我们第四代半导体，像含硼金刚石在环境治理方面的应用，像超硬材料在医学、导热这方面的应用，要把超硬材料行业做成河南省的第一、中国的第一、未来世界的第一。

目前，新研发的晶圆切割刀片市场占有率突破40%，CMP（化学机械）抛光垫、陶瓷吸盘等也打破了国际垄断，已具备了满足芯片“切、磨、抛”加工需求全系超硬材料制品的能力。

【采访手记】三磨所的转型发展展示了强大的市场竞争力和广阔前景。这“超硬”实力的背后，是创新平台在赋能，一流的科研团队和丰富的研发平台，解决了产、学、研、用脱节的问题，将需求、研发与制造“黏合”起来，聚力攻克“卡脖子”难题，推动更多产品迈向产业链、价值链的中高端，成为关键环。