采编 / 陈锡丹

来源 / 人才头条

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2018年，中美贸易战，沸沸扬扬的“中兴芯片制裁事件”至今让人记忆犹新。当年美国商务部一纸禁令，未来7年禁止中兴向美国进口核心“芯片”，瞬间让全球最大通讯商之一的中兴被打入万劫不复的境地，巨额罚款加保证金，才屈辱地将中兴从美国的黑名单上剔除，背后折射出的是中国芯片领域被卡脖子的无奈。

近几年，以芯片为代表的精密制造一直是制约中国制造向中国智造往前迈进的重要因素。精密加工技术是尖端技术产品发展不可缺少的关键手段，现代工业中，火箭、导弹、人造卫星、汽车、计算机、家用电器、火车等生产制造均离不开精密加工。精密加工技术担负国家科学技术进步的重要使命，也是衡量一个国家先进制造水平的重要标志。

人类从石器时代、青铜时代、铁器时代走来，在制造工艺的不断探索演进之下，过去粗糙、笨重的器物逐渐变得小巧、灵活。例如人类历史上发明的第一台计算机，从最开始的几十吨变身为现在的几百克，这就是精密制造在生活应用中的体现，而这背后离不开精密抛光，它是精密制造的技术灵魂。

何为精抛？要从精密制造的精度说起，精密制造也就是制造零部件的精度，为了保证零部件的精度，需要抛光料对材料进行大面积的平坦化找平。因为抛光材料起着磨削工件的作用，也就要求其具有强度硬度大、颗粒尺寸均匀，外形成多角形且不易破碎的特性，这样才能保证抛光的品质和精度。

精抛料在一般工业中常见有氧化铈、氧化硅、α-氧化铝等，氧化铝凭借其高硬度、稳定性好等优点而在精密加工制造等工业应用中有突出表现，是目前广泛采用的抛光磨料。纵观整个世界，美国、德国、日本等国使用的顶级精抛料都是片状α-氧化铝，但由于目前中国还未在制造片状α-氧化铝的技术上实现突破，也因此国内制造工业普遍采用球状的氧化铈、氧化硅作为抛光料，欧美等国也长期在这项领域对中国进行技术封锁。

精抛是通往精密制造的必由之路，解决了精抛就解决了精密制造，而顶级精抛料又是精抛技术中的关键。在此之前，国内还未有任何一家研发机构和企业能在此领域实现突破。

然而值得庆幸的是，来自河南洛阳三睿宝纳米科技有限公司的许荣辉博士团队已在此领域取得重大技术突破，他们不仅开创了国内顶级精抛料片状α-氧化铝的技术先河，其产品技术参数甚至远超世界。

作为精抛料，许荣辉博士团队研发的片状α-氧化铝在物理磨削、化学键力抛光有独特的产品优势，晶体结构规整、硬度大，属于极性共价键+离子键，键能较大，3纳米产品尺寸已进入量子尺寸（1-8nm），属于量子材料。并且表面化学键力抛光显著，类似于等离子体抛光，纳米晶尺寸小，活性高，可以达到0.2—0.5nm的等离子抛光精度，产品特点优势显著，世界领先。

许荣辉博士说，目前世界最好的精抛料被用于制作阿斯麦光刻机，由美国掌握。曾有人前往香港进行查新，当今世界仅有2家企业能生产10纳米以下的片状α-氧化铝，一家在美国，另一家就是他们公司。

然而从技术参数对比来看，美国企业生产的片状α-氧化铝尺寸在5—10纳米，而许荣辉博士团队的产品尺寸是3纳米，尺寸越小精抛质量越上乘。不仅如此，据许荣辉博士透露，3纳米还不是他们产品的极限，市场有需要，还可以降至1纳米。

基于在世界顶级精抛料上的全新突破，许荣辉博士团队的片状α-氧化铝制备技术受到软银、高盛、摩根大通、盘石、联想国际等国际企业的高度关注。

曾有德国专家说，在氧化铝领域，小尺寸圆晶和α相并存是一对世界级的矛盾，谁能解决这对矛盾，谁就有可能获得诺贝尔奖。足以见得，将片状α-氧化铝降低到3纳米的尺寸需要突破怎样的技术难关，许荣辉博士团队不仅率先解决了困扰世界科学家多年的技术矛盾，还实现了产业化验证和产品应用。

其实，许荣辉博士团队研发的片状α-氧化铝早在2017—2019年已实现了产业化验证，这期间不仅解决了循环生产的问题，且过程与最终产品不排“三废”，环保指数完全达到国家标准水平。

在此后的几年时间里，为进一步验证产品效果，许荣辉博士与国内几家精抛料制造企业合作，对产品进行应用测试，其中就包括上海新安纳电子、福晶科技、钢研高纳、北京天科合达、长春光机所等国内多家中高端企业，市场反馈良好，不少企业出具了产品试用报告，证明许荣辉博士团队所生产的片状α-氧化铝在国内市场遥遥领先，是具有里程碑意义的创新发明。

许荣辉是西北大学化学专业学士、中科院青海盐湖研究所无机化学专业硕士、中科院上海应用物理研究所无机化学博士，曾任四川理工学院材化系讲师、河南科技大学材料学院副教授，长期从事高纯氢氧化镁研制、纳米晶硫化镉量子点制备与性质等课题研究，具有丰富的研究经验。

截至目前，许荣辉博士团队研发的3纳米片状α-氧化铝已取得国家授权的发明专利11项，获得近2000万的资本融资。据许博士透露，下一步他们将继续发展研发生产13、30、50、80、100纳米原晶、片状、高纯α-氧化铝高级抛光料，与3nm配成完整的一个系列，稳步介入陶瓷轴承、轴承钢、陶瓷3D打印、膜材料应用领域，助力中国制造2025无缝对接德国工业4.0。

作为一种新型的量子纳米材料，片状α-氧化铝不仅可以应用于高端母机、芯片CMP、芯片光刻机等精密制造，作为顶级的精抛料，解决芯片的难题。还可以作为耐高温金属变质剂、水性涂料、汽车尾气净化器催化剂载体，应用于电动汽车、氢能源等多种领域。

经济全球化时代，精密制造是人类先进制造的未来，作为精密制造的技术灵魂，精抛料具有广阔的发展前景。许博士称，当前全球仅晶圆抛光液就有13亿美元的应用市场，耐高温金属变质剂有600亿元市场，综合各领域应用来看，片状α-氧化铝的市场空间每年高达1000亿元。

国之大器，始于毫末，产业革命，材料先行。中国科学院院士陈仙辉曾说，“材料是所有制造业和核心器件的基础以及高技术的支撑，新材料的发现将推动科学发现和技术进步，改变人类文明。”而以量子材料为代表的超硬材料则属于国际最难攻克的领域，也是国家十四五规划列入的亟待突破的领域（纳米陶瓷），应用前景广阔。