中國粉體網訊 2025年4月16日，由中國粉體網主辦的“2025第二屆高端研磨拋光材料技術大會”在河南鄭州成功舉辦！大會期間，中國粉體網邀請到多位業內專家學者做客“對話”欄目，就高端研磨拋光材料與技術、研磨拋光裝備及應用、行業未來發展等方面進行了訪談交流。本期，我們邀請到的是河南工業大學栗正新教授。
中國粉體網：栗教授您好，請問，當前國內磨料磨具行業面臨的主要技術瓶頸有哪些？與國際領先水平相比，差距體現在哪些方面？
栗教授：國內磨料磨具產業發展四十多年以來，我們取得了巨大的進步，整體技術水平已經接近國際先進水平，個別方面已經超越國際先進技術指標。但是總體來講，我們仍然落后于發達的國家。
我們可以舉一些例子，比如說磨料方面，普通磨料仍然是傳統磨料，國外先進企業早有了一些新興的磨料，領先我們一代，像美國企業的形狀可控磨料，法國企業的系列陶瓷磨料，還有像堆積磨料、燒結磨料等等，我們國內現在仍然是在研發追蹤階段。
磨具方面我們國內這幾年的進步也非常快，但是在高速度，比如說120m/s線速度以上，還有在高精密，尤其是超精密加工，還有一些特殊應用的領域，比如像碳纖維，還有高粘附性的材料加工方面，我們現在還滿足不了加工的需求。大部分的高端產品現在還是需要進口，國內中低端已經嚴重產能過剩，出現內卷現象。另外，我們和國外差距最大的是從磨料到磨具、磨床和磨削的集成研發，形成磨削解決方案的能力。國內基本上是在孤島創新，國外已經著重于用戶的磨削端的需求，已經能夠系統化的研究解決方案，可是我們國內現在仍然是分離的，做磨料的研究磨料，做磨具的研究磨具，沒有形成一個系統的集成創新。在目前技術復雜度越來越高，技術競爭越來越強的狀態下，是非常不利的，這也是我們需要向國外學習的。
中國粉體網：栗教授，以金剛石、立方氮化硼為代表的超硬磨料近年來有哪些關鍵進展？
栗教授：金剛石和立方氮化硼，因為它是工業材料領域硬度最高的材料，所以我們叫超硬材料，在磨料磨具領域是超硬磨料。超硬磨料它在高速度、高精密、高效率的加工方面替代普通磨料，這也是必然的趨勢。
我們國內近十年來在高端的超硬磨料方面的發展有這樣幾個特點。首先是金剛石和CBN的合成效率越來越高，成本越來越低，在降本增效方面發展的非常快，體現在比如說合成超硬磨料的六面頂壓機的缸徑越來越大，從原來的500毫米的油缸的直徑已經發展到現在的1米，單次產量更高，成本就會降低，應用在磨具方面會更廣泛。其次在制造過程中的智能化也越來越高。現在都是通過計算機控制，甚至計算機網絡、集群控制等等，質量的保證方面也越來越好。這樣，應用的領域越來越多，尤其是半導體材料加工方面，從原來的硅單晶到現在的碳化硅單晶，在第三代半導體襯底的加工方面，金剛石的應用越來越多，還有像新能源材料，比如像光伏材料、單晶硅和多晶硅的硅光伏材料，它的切割也用了大量的金剛石，這樣就帶動了更多的金剛石和CBN的磨具不斷研發，應用的領域也越來越多；比如還有像新能源汽車，因為材料輕量化要求，用到很多的鎂鋁合金等這種先進材料。先進材料的加工，現在大部分都是用精密切削技術，而不是磨削技術，這時候就要用到金剛石、CBN的大量的刀具，這個方面發展的非常快，它的應用領域會越來越廣泛。
還有個技術我們要重視的就是金剛石和CBN磨料的表面的改性。除了傳統的鍍鎳，現在有鍍鈦、鍍鎢、鍍鉬甚至鍍陶瓷材料，比如氧化鋁、氧化硅都可以在超硬磨料的表面實行鍍覆，對磨料與結合劑界面的調控提供了很好的手段，這就大大改善了它的應用性能。還有納米尺度的發展也很重要，超硬材料具備納米尺度的性能后，應用領域將越來越多。超硬材料功能性方面應用將會大發展已經是共識，將開辟一個新的領域，例如熱管理、光學窗口、電極以及量子材料等方面，是將來超硬材料發展的重要方向。
中國粉體網：栗教授，在“工業4.0”背景下，磨料磨具生產的數字化與智能化有哪些實踐路徑？
栗教授：超硬材料行業目前是3.0時代，磨料磨具行業其實主要還是2.0或者是2.5時代，我們和4.0還有很大的差距。那么如何實現工業4.0在磨料磨具行業的落地，確實有很長的路要走，它的實現途徑，我想有這樣幾個方面。
第一個是我們一定要瞄準技術發展、經濟發展需求推廣工業4.0。因為如果沒有能夠產生效益和利潤的技術，它的發展潛力就不會很好，所以我們一定要圍繞著用戶的需求，圍繞著產生的效益，推廣工業4.0。工業4.0的特點是以物聯網和人工智能為代表的技術，其實它的應用還有一個和3.0以前不一樣的就是協同，上游、中游、下游的協同，從制造到消費的協同，有人說是端到端的協同，所以在磨料磨具超硬材料行業要落實工業4.0，一定要從最終的用戶角度來出發，他們有什么樣的需求，比如個性化的定制，工業4.0一個典型特征就是能最大效率、最低成本地滿足終端用戶的個性化的需求。所以，我們可以從這個角度來落實工業4.0。
第二個途徑就是我們在工業4.0的過程中，一定要圍繞著降本增效。因為只有降本增效了，企業的利潤才會提升，才能夠持續不斷的投入工業4.0的一些基礎設施、裝備。如果我們用了工業4.0以后，產品的價格上升了，生產效率下降了，那我覺得它的可持續性也是不行的。
第三個，我們一定要能夠通過工業4.0，實現磨料磨具行業發展的最佳路徑，有利于磨料磨具行業做強的這種目標。那就是要能夠助推創新驅動，能夠加速轉型升級，能夠保證我們磨料磨具行業持續地高質量的發展。只要工業4.0落地了，它就具有驅動力，也有可維持性。
最后一個就是要加強工業試點技術在磨料磨具行業的推廣。其實，現在在磨料磨具行業，工業4.0、人工智能包括像區塊鏈等等這些顛覆性的前沿技術方面，還有一個很大的技術鴻溝，就是很多人他不知道，所以必須要加強這方面的推廣和宣傳。加強工業4.0技術的先進性、技術內涵以及它能夠給我們帶來的效益方面進行宣傳，這樣才能夠吸引企業在工業4.0方面進行投資，這也是我們要實現工業4.0的根本保證。
我們要走的路還是很多的，但是希望工業4.0是我們實現彎道超車的一個非常好的機會，希望我們能夠共同推進，也希望能夠得到各方面的支持，我們可以打造一些樣板，榜樣的力量是無窮的，這樣就能夠引領整體行業快速地應用工業4.0技術，實現轉型升級高端化。
中國粉體網：栗教授，低碳環保政策對磨料磨具行業提出了哪些新要求？
栗教授：磨料磨具行業，尤其是我們傳統的磨料，就是剛玉和碳化硅，現在面臨的雙碳壓力是非常大的，國家層面是把它定義為雙高的產品，就是高能耗、高污染，環保整治的成本也非常大。另外還有一個高能耗的就是CVD法制備的金剛石，這個都屬于在工業制造中高能耗的技術，國家都是不鼓勵的，但是我們要想實現綠色制造，能夠適應國家碳達峰碳中和的目標，在綠色制造方面還是要下更多的功夫，要有更大的投入。
從技術角度來講，我認為磨料磨具實現綠色制造是完全可能的，就是要達到國家綠色制造的標準，比如說剛玉和碳化硅的冶煉，我們現在在探索用直流冶煉技術代替現有的交流冶煉技術，那么它的能耗初步估計會是原來能耗的三分之一，這樣我們就可以擺脫高能耗的標簽。還有一項CVD合成金剛石的技術，現在也在探索快速生長，縮短它的生長周期，單位產品的能耗就會下降。另外，也在探索由傳統的一維生長轉變為三維生長，這樣它的生長效率會提高，能耗也會下降等等，我覺得通過技術方面的努力，在磨料制造方面實現綠色制造，滿足或者說適應雙碳政策的要求是能夠實現的。
中國粉體網：栗教授，河南工業大學在磨料磨具領域的研究如何與企業需求結合？
栗教授：河南工業大學作為一個應用型的本科，從一九五六年建校以來，有一個傳統就是產學研合作是緊密型的，我們與行業協會、產業集聚區以及一些龍頭企業都是非常緊密的合作，幾乎都簽有合作協議，一直在保持著良性的互動。我們從產業集聚區能夠得到很多來自生產一線的信息，能夠把它應用到我們的科研和教學過程，這方面河南工大材料學院在滿足企業的需求方面，還是成功的，但是我們也存在一些問題，這些問題是什么呢？就是仍然有不少的研究模式和方式局限于實驗室，就是仍然局限于寫論文，當然通過基礎研究實現基礎科學問題的突破和創新也是應該的，但是如果我們把一些應用技術問題只是寫成論文，我認為方向是走偏的，我們應該像習近平總書記說的那樣，應用技術的研究一定要把論文寫在生產、大地上，而不是把應用研究的目標定義為論文，基礎科學研究它是要出文獻，要出有新穎性的一些論文，現在還是有一些老師、科研人員在觀念上還沒轉變。
還有一個問題就是現在和企業合作的條件方面，有時候不是太好，比如說一些費用問題，一些環境的營造方面。我們希望將來在產學研合作方面應該不斷地進行探索，尤其是我們要向發達國家的大學學習，他們有很多的做法值得我們去借鑒，比如大學和企業、行業、產業集聚區聯合成立成果轉移中心，成果要想轉移，從一開始的研發就得符合產業的需求，那么企業要想獲得最先進的技術，應該和大學從項目的立項開始就緊密結合。
再者，我們要向硅谷這邊學習，他就是把風險投資和一些帶有風險性的高技術的研發，還有企業的需求結合起來，可能有一些很好的idea，但是技術的實現有風險，這時候有資本進來，它就可以進行研發，進行產業化。當然也可能會失敗，但是一旦成功了，可能帶來的就是技術的迭代甚至是顛覆。這方面我們與發達國家相比還是有差距，風險資本在創新方面的投資，在開拓方面的投資仍然是非常保守，就想把自己的風險降到最低，這樣的話對創新的鼓勵，對創新失敗的容忍度不夠。總而言之，在產學研合作方面，河南工大取得了很好的的效果和成績，但是還有很多模式、方法需要探討和實踐。
中國粉體網：好的，感謝栗教授接受我們的采訪。
