中国粉体网讯 2025年4月16日，由中国粉体网主办的“2025第二届高端研磨抛光材料技术大会”在河南郑州成功举办！大会期间，中国粉体网邀请到多位业内专家学者做客“对话”栏目，就高端研磨抛光材料与技术、研磨抛光装备及应用、行业未来发展等方面进行了访谈交流。本期，我们邀请到的是河南工业大学栗正新教授。
中国粉体网：栗教授您好，请问，当前国内磨料磨具行业面临的主要技术瓶颈有哪些？与国际领先水平相比，差距体现在哪些方面？
栗教授：国内磨料磨具产业发展四十多年以来，我们取得了巨大的进步，整体技术水平已经接近国际先进水平，个别方面已经超越国际先进技术指标。但是总体来讲，我们仍然落后于发达的国家。
我们可以举一些例子，比如说磨料方面，普通磨料仍然是传统磨料，国外先进企业早有了一些新兴的磨料，领先我们一代，像美国企业的形状可控磨料，法国企业的系列陶瓷磨料，还有像堆积磨料、烧结磨料等等，我们国内现在仍然是在研发追踪阶段。
磨具方面我们国内这几年的进步也非常快，但是在高速度，比如说120m/s线速度以上，还有在高精密，尤其是超精密加工，还有一些特殊应用的领域，比如像碳纤维，还有高粘附性的材料加工方面，我们现在还满足不了加工的需求。大部分的高端产品现在还是需要进口，国内中低端已经严重产能过剩，出现内卷现象。另外，我们和国外差距最大的是从磨料到磨具、磨床和磨削的集成研发，形成磨削解决方案的能力。国内基本上是在孤岛创新，国外已经着重于用户的磨削端的需求，已经能够系统化的研究解决方案，可是我们国内现在仍然是分离的，做磨料的研究磨料，做磨具的研究磨具，没有形成一个系统的集成创新。在目前技术复杂度越来越高，技术竞争越来越强的状态下，是非常不利的，这也是我们需要向国外学习的。
中国粉体网：栗教授，以金刚石、立方氮化硼为代表的超硬磨料近年来有哪些关键进展？
栗教授：金刚石和立方氮化硼，因为它是工业材料领域硬度最高的材料，所以我们叫超硬材料，在磨料磨具领域是超硬磨料。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，这也是必然的趋势。
我们国内近十年来在高端的超硬磨料方面的发展有这样几个特点。首先是金刚石和CBN的合成效率越来越高，成本越来越低，在降本增效方面发展的非常快，体现在比如说合成超硬磨料的六面顶压机的缸径越来越大，从原来的500毫米的油缸的直径已经发展到现在的1米，单次产量更高，成本就会降低，应用在磨具方面会更广泛。其次在制造过程中的智能化也越来越高。现在都是通过计算机控制，甚至计算机网络、集群控制等等，质量的保证方面也越来越好。这样，应用的领域越来越多，尤其是半导体材料加工方面，从原来的硅单晶到现在的碳化硅单晶，在第三代半导体衬底的加工方面，金刚石的应用越来越多，还有像新能源材料，比如像光伏材料、单晶硅和多晶硅的硅光伏材料，它的切割也用了大量的金刚石，这样就带动了更多的金刚石和CBN的磨具不断研发，应用的领域也越来越多；比如还有像新能源汽车，因为材料轻量化要求，用到很多的镁铝合金等这种先进材料。先进材料的加工，现在大部分都是用精密切削技术，而不是磨削技术，这时候就要用到金刚石、CBN的大量的刀具，这个方面发展的非常快，它的应用领域会越来越广泛。
还有个技术我们要重视的就是金刚石和CBN磨料的表面的改性。除了传统的镀镍，现在有镀钛、镀钨、镀钼甚至镀陶瓷材料，比如氧化铝、氧化硅都可以在超硬磨料的表面实行镀覆，对磨料与结合剂界面的调控提供了很好的手段，这就大大改善了它的应用性能。还有纳米尺度的发展也很重要，超硬材料具备纳米尺度的性能后，应用领域将越来越多。超硬材料功能性方面应用将会大发展已经是共识，将开辟一个新的领域，例如热管理、光学窗口、电极以及量子材料等方面，是将来超硬材料发展的重要方向。
中国粉体网：栗教授，在“工业4.0”背景下，磨料磨具生产的数字化与智能化有哪些实践路径？
栗教授：超硬材料行业目前是3.0时代，磨料磨具行业其实主要还是2.0或者是2.5时代，我们和4.0还有很大的差距。那么如何实现工业4.0在磨料磨具行业的落地，确实有很长的路要走，它的实现途径，我想有这样几个方面。
第一个是我们一定要瞄准技术发展、经济发展需求推广工业4.0。因为如果没有能够产生效益和利润的技术，它的发展潜力就不会很好，所以我们一定要围绕着用户的需求，围绕着产生的效益，推广工业4.0。工业4.0的特点是以物联网和人工智能为代表的技术，其实它的应用还有一个和3.0以前不一样的就是协同，上游、中游、下游的协同，从制造到消费的协同，有人说是端到端的协同，所以在磨料磨具超硬材料行业要落实工业4.0，一定要从最终的用户角度来出发，他们有什么样的需求，比如个性化的定制，工业4.0一个典型特征就是能最大效率、最低成本地满足终端用户的个性化的需求。所以，我们可以从这个角度来落实工业4.0。
第二个途径就是我们在工业4.0的过程中，一定要围绕着降本增效。因为只有降本增效了，企业的利润才会提升，才能够持续不断的投入工业4.0的一些基础设施、装备。如果我们用了工业4.0以后，产品的价格上升了，生产效率下降了，那我觉得它的可持续性也是不行的。
第三个，我们一定要能够通过工业4.0，实现磨料磨具行业发展的最佳路径，有利于磨料磨具行业做强的这种目标。那就是要能够助推创新驱动，能够加速转型升级，能够保证我们磨料磨具行业持续地高质量的发展。只要工业4.0落地了，它就具有驱动力，也有可维持性。
最后一个就是要加强工业试点技术在磨料磨具行业的推广。其实，现在在磨料磨具行业，工业4.0、人工智能包括像区块链等等这些颠覆性的前沿技术方面，还有一个很大的技术鸿沟，就是很多人他不知道，所以必须要加强这方面的推广和宣传。加强工业4.0技术的先进性、技术内涵以及它能够给我们带来的效益方面进行宣传，这样才能够吸引企业在工业4.0方面进行投资，这也是我们要实现工业4.0的根本保证。
我们要走的路还是很多的，但是希望工业4.0是我们实现弯道超车的一个非常好的机会，希望我们能够共同推进，也希望能够得到各方面的支持，我们可以打造一些样板，榜样的力量是无穷的，这样就能够引领整体行业快速地应用工业4.0技术，实现转型升级高端化。
中国粉体网：栗教授，低碳环保政策对磨料磨具行业提出了哪些新要求？
栗教授：磨料磨具行业，尤其是我们传统的磨料，就是刚玉和碳化硅，现在面临的双碳压力是非常大的，国家层面是把它定义为双高的产品，就是高能耗、高污染，环保整治的成本也非常大。另外还有一个高能耗的就是CVD法制备的金刚石，这个都属于在工业制造中高能耗的技术，国家都是不鼓励的，但是我们要想实现绿色制造，能够适应国家碳达峰碳中和的目标，在绿色制造方面还是要下更多的功夫，要有更大的投入。
从技术角度来讲，我认为磨料磨具实现绿色制造是完全可能的，就是要达到国家绿色制造的标准，比如说刚玉和碳化硅的冶炼，我们现在在探索用直流冶炼技术代替现有的交流冶炼技术，那么它的能耗初步估计会是原来能耗的三分之一，这样我们就可以摆脱高能耗的标签。还有一项CVD合成金刚石的技术，现在也在探索快速生长，缩短它的生长周期，单位产品的能耗就会下降。另外，也在探索由传统的一维生长转变为三维生长，这样它的生长效率会提高，能耗也会下降等等，我觉得通过技术方面的努力，在磨料制造方面实现绿色制造，满足或者说适应双碳政策的要求是能够实现的。
中国粉体网：栗教授，河南工业大学在磨料磨具领域的研究如何与企业需求结合？
栗教授：河南工业大学作为一个应用型的本科，从一九五六年建校以来，有一个传统就是产学研合作是紧密型的，我们与行业协会、产业集聚区以及一些龙头企业都是非常紧密的合作，几乎都签有合作协议，一直在保持着良性的互动。我们从产业集聚区能够得到很多来自生产一线的信息，能够把它应用到我们的科研和教学过程，这方面河南工大材料学院在满足企业的需求方面，还是成功的，但是我们也存在一些问题，这些问题是什么呢？就是仍然有不少的研究模式和方式局限于实验室，就是仍然局限于写论文，当然通过基础研究实现基础科学问题的突破和创新也是应该的，但是如果我们把一些应用技术问题只是写成论文，我认为方向是走偏的，我们应该像习近平总书记说的那样，应用技术的研究一定要把论文写在生产、大地上，而不是把应用研究的目标定义为论文，基础科学研究它是要出文献，要出有新颖性的一些论文，现在还是有一些老师、科研人员在观念上还没转变。
还有一个问题就是现在和企业合作的条件方面，有时候不是太好，比如说一些费用问题，一些环境的营造方面。我们希望将来在产学研合作方面应该不断地进行探索，尤其是我们要向发达国家的大学学习，他们有很多的做法值得我们去借鉴，比如大学和企业、行业、产业集聚区联合成立成果转移中心，成果要想转移，从一开始的研发就得符合产业的需求，那么企业要想获得最先进的技术，应该和大学从项目的立项开始就紧密结合。
再者，我们要向硅谷这边学习，他就是把风险投资和一些带有风险性的高技术的研发，还有企业的需求结合起来，可能有一些很好的idea，但是技术的实现有风险，这时候有资本进来，它就可以进行研发，进行产业化。当然也可能会失败，但是一旦成功了，可能带来的就是技术的迭代甚至是颠覆。这方面我们与发达国家相比还是有差距，风险资本在创新方面的投资，在开拓方面的投资仍然是非常保守，就想把自己的风险降到最低，这样的话对创新的鼓励，对创新失败的容忍度不够。总而言之，在产学研合作方面，河南工大取得了很好的的效果和成绩，但是还有很多模式、方法需要探讨和实践。
中国粉体网：好的，感谢栗教授接受我们的采访。
