当光刻机的纳米刀锋在硅晶圆上雕刻电路,当万米深井的钻头穿透坚硬的花岗岩……这些高精尖设备的锻造,都需要同一种被誉为“工业牙齿”的材料——金刚石。
如今,95%的人造金刚石都来自中国。而在20世纪60年代初,天然金刚石资源匮乏,彼时中国工业血脉亟待打通,又无法引进人造金刚石技术。
“金刚石的硬度,永远赶不上中国人突破封锁的决心。”这时,一位年轻人站了出来,他就是刘广志。
刘广志
来源 | 中国矿业报
以 “人造钻” 扭转钻探困局
新中国探矿技术队伍成立之初,全国只有10多台钻机。而到了1953年,全国开动钻机,连同备用钻机已经超过3000台——猛增了300倍。
在中国地质勘探事业进入关键时期之际,传统技术的局限性逐渐显现,钻探工程施工出现“效率低、质量差、成本高”的局面。
关键问题出在钻头上。软岩层尚能用硬合金钻头“钝刀割肉”,一旦遇上坚硬岩层,铁砂研磨如同“蚂蚁啃石”,改用钢丝切制的钢粒,钻速非常低,钢材耗费也十分惊人。
刘广志在书房
来源 | 中国工程院院士馆
当时,中国尚未发现大型天然金刚石矿,而人造金刚石技术尚处于起步阶段。
“没有天然矿,就造人工钻!”刘广志大胆地提出了这个想法。
这个提议掀起轩然大波。然而,刘广志凭借其深厚的地质勘探经验和对前沿科技的敏锐洞察力,毅然决定带领团队攻克这一难题。
促成中国第一颗人造金刚石诞生
攻克难题并不容易。刘广志奔走于各研究所之间,协调技术合作与研发进度。他制定了“改与造并举,逐步更新”的技术方针,亲自参与每一个关键环节的实验和改进。
历经无数次试验、失败、推倒再重来,全体攻关人员丝毫不气馁。
“成了!金刚石!”日期定格在1963年12月6日,这时距离美国通用电气公司做出第一颗人造金刚石仅仅过去了8年。
随后,刘广志迅速组织推广人造金刚石钻具的应用。通过对比试验,国产人造金刚石钻头的钻进效率和质量明显超过进口产品。
“有了金刚钻,敢揽瓷器活!”这一创新不仅极大地提高了钻探效率,还为国家节省了大量的外汇。
那抹人造金刚石的冷冽光泽,映照着中国勘探人“向地球深部进军”的决心。这颗金黄晶体裂变出的,是一个民族挺直的工业脊梁。
刘广志的这一贡献,使中国地质勘探事业如虎添翼,先后探明了全国有储量的矿种达103种,完全推翻了国外地质学家关于“中国贫铁、缺铜、少油”的结论。
为中国科学钻探 “摇旗呐喊”
在科学探索的道路上,刘广志从未停歇。1973年,他敏锐地捕捉到大陆科学钻探这一前沿领域的巨大潜力。彼时,地球深部研究已成为发达国家的战略高地,而中国在这片领域几乎一片空白。
刘广志深知,科学钻探不仅是探索地球奥秘的关键钥匙,更是提升国家地质科学研究水平的绝佳契机。
中国大陆科学钻探工程现场航拍
来源 | 中国矿业报
为了推动中国科学钻探事业的发展,刘广志积极行动。他编印出版了八册《科学钻探文集》,系统地介绍了国际上科学钻探的最新进展和技术方法。这些文集如同一盏盏明灯,照亮了中国科学钻探的前行之路。
他还多次撰写文章,呼吁国内重视科学钻探的重要性。其中,《关于迅速在我国开展大陆科学钻探的建议》一文,更是引起了国内地学界的广泛关注,为科学钻探在中国的落地生根奠定了坚实基础。
经过多年的奔走呼吁,1989年,中国正式组成了“大陆科学钻探科研规划小组”。在他的积极推动下,地质矿产部为“中国大陆科学钻探先行研究”立项,并成功申报为国家重大科学发展项目。
刘广志在施工现场指导工作
来源 | 中国工程院院士馆
2005年6月,中国大陆科学钻探工程深入地下5158米。这是当时国际大陆科学钻探计划中最深的科学钻井,标志着中国“入地”计划的重大突破。
从攻克中国钻探技术的核心难题,到引领深地探索之旅,这位探矿巨匠凿穿的不仅是岩层,更是认知深地的“次元壁”,为我国架起了一座深入地球内部5000米的科学桥梁。
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