中國自主生產碳化鎢筆頭球珠並有望完全替代進口

最近有一個大家熱議的話題，就是中國終於造出了圓珠筆頭用球珠，有望完全替代進口。消息一出大家應該也是嘖嘖稱奇，小小的圓珠筆援助真有那麼難造嗎？我國在火箭發射、導彈、航空領域的技術都一直高速發展怎麼會搞不定這種日常生活中常見的小東西。這還得從去年的一檔央視節目《對話》說起。

也就是在這檔節目中，李克強總理才提到了這一球珠的重要性：3000多家制筆企業、20余萬從業人口、年產圓珠筆400多億支……中國已經成為當之無愧的制筆大國，但一連串值得驕傲的數位背後，卻是核心技術和材料高度依賴進口、劣質假冒產品氾濫的尷尬局面，大量的圓珠筆筆頭的“球珠”還需要進口。節目中一些相關企業也坦言，小小的圓珠筆雖然不起眼，但是頂級圓珠筆利潤高於一台空調，而中國造的圓珠筆，利潤只有幾厘，因為處在製造業的最低端，只是加工而已。

其實本身圓珠筆的書寫原理並不難，圓珠筆的筆尖由兩個核心部件構成：金屬球珠和金屬球座（或稱底座）。圓珠是個純粹的圓球，但球座不是簡單的碗狀，而有著各種細小溝槽，加工過程非常複雜，對精度的要求也十分高。大氣的壓力和油墨的重力的雙重作用下，筆芯裏的油墨流向筆頭的球座裏，黏附在球珠上。利用圓珠在書寫時與紙面直接接觸產生的摩擦力，使圓珠在球座內滾動，帶出塑膠筆芯內的油墨(墨水)，形成字跡。由於書寫時需要承受很大的壓力，筆尖的圓珠需要採用非常堅硬耐磨的材料製成。目前最常用的材料是不銹鋼和碳化鎢。後者的品質更好，可以保證長時間書寫的流暢性。碳化鎢是一種由鎢和碳組成的化合物，屬於硬質合金生產材料，呈黑色六方晶體，有金屬光澤，硬度與金剛石相近，化學性質穩定，是電、熱的良好導體。加入碳化鈦、碳化鉭，還能提高抗爆能力，用於製造鋼材切割工具，還有多種軍事用途。

目前直徑0.5-1.0毫米的碳化鎢球珠我國不僅可以滿足國內生產需要，還大量出口。但直徑僅有2.3毫米的球座體，無論是生產設備還是原材料，長期以來都掌握在瑞士、日本等國家手中。中國每年要生產380億支筆需要用一噸12萬的價格進口1000多噸生產筆尖的鋼材，付出外匯1500萬美元。來自國外的筆頭一體化生產設備生產一個小小的圓珠筆頭需要二十多道工序。筆頭裏面有不同高度的臺階和五條引導墨水的溝槽，加工精度都要達到千分之一毫米的數量級。在筆頭最頂端的地方，厚度僅有0.3-0.4毫米。極高的加工精度，要便於切削，這對碳化鎢材料提出了較高的性能要求。此外，在經過五年數不清的失敗，在電子顯微鏡下，國內終於生產出了“添加劑”分佈均勻的筆尖鋼，試驗在2016年9月取得成功；在大規模煉鋼十多次後，第一批切削性好的鋼材終於出爐了。這批直徑2.3毫米的不銹鋼鋼絲，可以驕傲的寫上了“中國製造”的標誌。

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