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       尽管已经退休5年了，吕智仍闲不下来。桂林地质矿业研究院（简称“桂林地矿院”）仍保留着他的一间办公室，以前的他是以桂林地矿院一把手的身份，把控地矿院的发展方向；现在的他，任职广西政府智囊团的参事，忙着超硬材料及制品企业数字化转型及行业高质量发展的推进。

       超硬材料及制品具有“超硬”的特点，作为破解难加工材料加工难题的“钥匙”，是推动中国现代工业发展不可或缺的特殊材料。

       对于超硬材料及制品企业数字化转型和高质量发展，吕智认为是很有必要的。从上个世纪80年代刚入行至今，他见证着超硬材料及制品行业从小而散到大而强的变迁，“我们国家的金刚石市场份额已经占全球的95%，在全球内已经少有竞争对手。但在高端方面的应用，仍存在差距。”

       吕智回忆起超硬材料界泰斗芶清泉先生的嘱托，“他说一定要在超硬材料领域做下去，超硬材料今后一定会有大前途的。”

       中国超硬材料及制品的应用变迁史，正在印证芶清泉先生的判断。上个世纪70年代磨料级的金刚石出现，应用于普通机加工。到了80年代，超硬材料开始进入地质勘探领域，90年代的超硬材料则被导入建材加工中。如今，更是走进光伏、3C电子加工、半导体加工等行业，迈入越来越精密和高端的工业应用。

       “未来超硬材料将会更多应用于航空航天、工程施工及开发金刚石功能特性等。”吕智对行业的前景信心满满，已退休的他仍割舍不下对超硬材料及制品的情感。在吕智看来，行业要缩减差距，走向高端制造，还需进行企业的数字化转型。退休的他正在致力于这一工作的推进。

       1、接受专业培养 攻克工业关键材料

       1984年，我国物理学家芶清泉先生在成都科技大学办了一个只有10多个学员的研究班。这个研究班有点奇怪，既不发毕业证，也不安排工作，而且只办了一届。来到这个班参加培训的学员都是已经参加工作的，他们的专业背景五花八门，有搞物理的，有搞地质的，有搞化学的，但他们学习的内容都只有一个，那就是超硬材料的应用研究及工程化。

       这个班开设了两年后，中国第一批受过超硬材料系统教育的人才奔向了祖国各地，成为一方超硬材料的骨干力量。

       从这个研究班走出来的，就包括了来自桂林矿地院的吕智。

       吕智回忆道，上世纪80年代，国内的超硬材料刚刚形成工业化生产，各地兴起了大批以生产小直径金刚石锯片为主的生产企业，但全是零散的小企业，并且只有少数企业刚上了少量的压机。“那时候是超硬材料的‘春秋战国’时代。”

       当时，国外已经成立了超硬材料的“专业正规部队”，如GE公司磨料磨具部，元素六等都已经形成比较大的规模，并已开始生产高品质的金刚石。“地质钻探等都需要用到品级较高的金刚石，国内做不出来，只能花好几倍的价格向国外购买。”

       芶清泉先生清楚地意识到，超硬材料是工业不可或缺的重要材料，看到国内超硬材料发展的落后现状，决心培养一批专业人才，将超硬材料发展壮大。于是开设了那一届专业培训班。

       作为学员之一，毕业于中南大学矿冶学院的吕智在毕业之初并未料到会与超硬材料结下如此深厚的缘分，更未意识到超硬材料对工业的重要性。1982年，吕智被分配到桂林地矿院，冶金物理化学专业毕业的他进入桂林矿地院实验厂进行金刚石的研发，半年后，一脸迷茫的他找到研究室主任表示专业不对口，并要求调换工作。

       研究室主任劝他：“再干半年试试！”

       半年后的吕智并未再提出调换岗位的要求。他发现，超硬材料是很特殊的材料，由于它“超硬”的特性，成为工业生产中难以替代的材料。

       那之后，吕智参加了超硬材料研究班。芶清泉先生的一番嘱托更是让他坚定了在超硬材料行业深耕下去的决心，“芶清泉先生说，一定要在超硬材料领域做下去，超硬材料今后一定会有大前途的。”

       事实证明，在桂林矿地院工作期间，吕智一点一点见证了芶清泉先生的预言成真。

       2、30余载披风历雨 从人才匮乏到朝高精尖发展

       从1982年进入桂林矿地院的实验厂一线开始，吕智一直坚持干到了2016年。从技术员到课题组成员、课题组组长，一直到厂长助理、厂长、院长，吕智的事业轨迹一步一脚印，清晰可见。

       超硬材料的重要性也在吕智心底逐渐清晰。

       上世纪70-80年代，超硬材料及制品专业的人才匮乏，行业的发展更是倚仗科研单位的技术支撑。桂林矿地院作为科研院所，主要负责研发和成果转化，并免费提供给行业。随着技术研究的深入，桂林矿地院在行业取得的影响力越来越大，以至于后来形成了北方以三磨所为首主攻超硬材料，南方以桂林矿地院为首主攻超硬材料制品的局面。

       为了推动成果转化，桂林矿地院专门成立了特邦公司。特邦公司在业界的知名度很高，为超硬材料行业输送出许多重要的成果，如推出的金刚石绳锯，为矿山开采提升开采率到90%，为这一行业节省石材资源价值达到上千亿元。这一成果在国内三家较大的企业落地，并占领了国内70%-80%的市场。

       超硬材料的成果正出现在越来越多的领域，吕智总结了超硬材料的发展阶段，“从没有金刚石、没有设备到造出磨料级金刚石，这是国内金刚石发展的第一阶段。”

       进入80年代后，金刚石质量大为提高，被导入到地质勘探等领域，这是金刚石发展的第二阶段。

       第三个阶段出现在90年代，发展特点是开始导入到石材、建材等领域，需求量上升很快，市场规模迅速打开。这时，拥有压机的企业达到数百家，行业集中度得以提升。

       从2000年至今，开始导入高端应用领域如光伏、电脑手机加工、汽车等领域的加工，开始步入高质量发展阶段。

       超硬材料的应用越来越广，并朝着高精尖方向发展。但想再进一步发展，需要学术界的介入，而行业的交流仅限于企业与企业之间打交道，缺乏学术层面的引导，“需要产学研进行充分的协同。”

       2011年，吕智提出，要让超硬材料及制品行业加入到中国材料学会大家庭，建立起企业与学术界的桥梁。于是，他与桂林地矿院的教授级高工林峰着手筹备“中国材料研究学会超硬材料及制品专业委员会”（简称“专委会”）。

       他与林峰找到时任理事长黄伯云院士讲述了想法，得到了黄伯云院士的支持，专委会顺利地成立了。吕智担任专委会的主任委员。

       专委会的成立，对于超硬材料行业而言意义重大。作为高精尖材料，其发展战略可以通过学会提交到国家部委层面。而且有了学术界的参与，行业的发展、关键问题、瓶颈等问题的解决，又多了一些重要的途径。

       3、亟需试错机会 缩小与国外差距

       报告显示，2020年中国持续主导着全球超硬材料行业发展，占据超硬材料90%以上市场。在超硬材料领域，中国享有较大话语权。

        “中国已经是超硬材料大国，但离超硬材料强国仍有差距。”吕智对《大国之材》表示，由于国内的金刚石规模占据全球大部分份额，导致国外产品丧失成本优势，基本退出超硬材料制造市场。

       另外，早期国内外超硬材料生产设备形成两条路线，国外是两面顶压机，国内是六面顶压机。最终国内自主知识产权的六面顶压机获得了市场的认可。国产超硬材料的市场地位得以进一步巩固。

       尽管如此，差距仍不容忽视。

       资料显示，国外人造金刚石制品制造企业的高端产品优势明显，具有品牌效应，市场上占据重要地位。

       尤其是在超硬制品方面，粗加工制品处于垄断地位，但高端制品仍依靠进口，价格居高，精加工制品整体存在差距，并且许多核心技术仍由国外掌控，国内原创技术不多。

金刚石绳锯

       “在高端应用上面我们与国外相比仍有差别，比如半导体加工工具，我们仍以进口为主，70%以上进口依赖。”吕智对《大国之材》表示。

       硅晶体材料加工、IC封装材料切断加工、光电子元器件模块、视听显示器件模块的部件加工等，随着IC集成度越来越高，相应的加工工序对超硬材料工具要求也在提高。“半导体加工用的金刚石粒度要求比较细，可能就要用到微米级的。”

       吕智分析认为，存在差距的原因在于试错机会少、试错成本高。以半导体加工工具为例，在流水线上试用加工工具，出现问题将导致客户遭受大的损失，而不去试错则无法导入使用，陷入恶性循环。

       “这些差距，我们有机会赶上的，只是需要时间。”吕智说。

       除此之外，国外人造金刚石生产企业向超硬复合材料PCD、PDC、PCBN等高端工具市场转移。吕智分析道，PCD方面，地质勘探等用途的差距不大，在刀具方面的还有两到三年的追赶期。

       PCBN也是如此，带衬底的存在差距，主要在于低立方氮化硼的含量与细粒度、稳定性等与国外存在差距，仍有数年的追赶时间。

       在这位耕耘三十多载的老兵看来，差距只需时间就能弥补。

       对超硬材料的未来发展，吕智十分看好。

       吕智认为，未来超硬材料将深入航空航天的应用，如航空航天用的高温合金、钛合金、金属间化合物、先进陶瓷等新型难加工材料应用越来越多，需要金刚石工具进行加工，而目前航空航天材料仍以硬质合金刀具为主。“另外，工程施工、首饰用的大单晶金刚石、功能金刚石等，都将有很好的前景。”

       如今吕智已经退休，但仍然致力于进一步推进金刚石的应用研究，应用调研与文章发表，他一样不落。他认为金刚石在电学、光学、热学、声学等诸多方面也具有十分独特的优异性能，至今尚未得到有效开发，应该充分发挥出它的功能属性，才能走进更广阔的天地。

       吕智所确信的，一如当初芶清泉先生对他说过的。

       【人物简介】

       吕智，博士，教授级高工，享受国务院特殊津贴专家，广西政府参事，中国材料研究学会超硬材料专业委员会主任委员，全国超硬材料专家委员会副主任，《超硬材料工程》主编，长期从事超硬材料及制品的研发以及科研院所管理工作。曾任中国有色桂林矿产地质研究院院长、国家特种矿物材料工程技术研究中心主任。获省部级科技成果奖励12项，2015年作为“高效加工金刚石工具的开发与应用”项目第一完成人，荣获广西科技进步特别贡献奖，出版专著《超硬材料工具设计和制造》。近几年在全国性的学术会议上做“超硬材料技术发展现状与趋势”“超硬材料在精密加工中的应用”“功能金刚石的应用现状和产业化前景”“半导体加工用金刚石工具现状与热点”“超硬材料行业几个热点问题”等主旨报告。