金剛石是非常重要的超硬材料，同時具備高強度、高靈敏、高透光、高功率、高熱傳導率和高電子遷移等熱、光、電、聲和化學性能優(yōu)勢，被廣泛應用于珠寶消費、建材石材、勘探采掘、機械加工、清潔能源、半導體等領域。

天然金剛石在地球的儲量極少，全球工業(yè)應用中超過90%的金剛石需求，都是靠人造技術來滿足，中國更是這一領域的“隱形冠軍”占據全球95%以上的產量，天然金剛石礦屬于不可再生資源且具有儲量有限，采掘代價高昂以及對生態(tài)環(huán)境不友好等特點。工業(yè)金剛石合成量曾是一國工業(yè)綜合實力的象征，人造金剛石也被譽為工業(yè)明珠。

人造金剛石按應用領域分為工業(yè)級、寶石級、光電級，對凈度、顏色、克拉大小的要求依次遞增，制造難度也依次遞增。工業(yè)級屬于中低端應用領域，寶石級及光電級屬于中高端應用領域。

2013年開始，隨著技術進步、市場需求提升，“培育鉆石”成為近年來人造金剛石發(fā)展最快的細分領域。

金剛石被譽為終極半導體材料，未來隨著技術的提升和成本的降低，將在光學、散熱、芯片等多個領域打開市場空間。

01

“培育鉆石”

培育鉆石是人造金剛石中的寶石級大單晶，是依靠技術不斷發(fā)展而誕生的品種。隨著合成工藝不斷改進，已經可以合成出30克拉的無色鉆石，以及各種彩鉆、異性鉆，人造金剛石也從工業(yè)品市場逐漸走向消費品市場。

培育鉆石與天然鉆石具有相同的晶體結構、化學成分、光學和物理特性，二者均為純碳構成的晶體，兩者的差異僅在于合成環(huán)境與形成方式，都是“真鉆石”。

經過多年研究發(fā)展，已有多種方法可以制備培育鉆石，目前商業(yè)化的僅高溫高壓法（HPHT）和化學氣相沉積法（CVD）兩類技術路線，MP-CVD是用微波作激發(fā)源，是目前公認最為適用的CVD方法。

高溫高壓法（HPHT）

化學氣相沉積法（MPCVD）

區(qū)別

HTHP法技術簡單，一次性產量高，生產速度快；MPCVD法具有產品尺寸大、低雜質、高結晶質量等優(yōu)點。目前公認CVD法在大尺寸（1.5克拉以上）、高純度金剛石制備與摻雜研究方面優(yōu)勢更明顯，且設備占地面積小，生產更加環(huán)保。目前已經在高品質培育鉆、大功率熱沉片、武器窗口上得以應用，后續(xù)將在半導體材料的應用上發(fā)揮作用。

02

 行業(yè)前景

政策支持行業(yè)發(fā)展

在政策層面，政府出臺了一系列政策措施，支持金剛石產業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。這些政策為金剛石行業(yè)的進一步發(fā)展提供了有力支撐，推動了產學研用深度融合，提升了產業(yè)的核心競爭力。

技術進步推動行業(yè)發(fā)展

金剛石在力學、光學、電學、熱學等方面展現出獨特的性能，這些優(yōu)異的物理和化學性質使其成為多個領域的關鍵材料。隨著納米技術、智能制造等技術的不斷發(fā)展，超硬材料的合成、加工和應用技術將不斷創(chuàng)新和升級。例如，金剛石單晶生長技術已經取得突破，實現了英寸級單晶的研制，盡管仍需優(yōu)化質量，但這已經為金剛石在更廣泛領域的應用打下了堅實基礎。

智能制造推動金剛石市場需求增加

隨著制造業(yè)的智能化升級，對于高性能、高質量的材料需求不斷增加。金剛石，因其獨特的物理和化學性質，在機械加工、礦業(yè)勘探、航空航天和醫(yī)療等領域有著廣泛的應用。智能化制造的發(fā)展推動了這些領域的技術進步和產品升級，從而進一步增加了對金剛石材料的需求。

03

   碳方程50200A  MPCVD設備

碳方程的50200A MPCVD設備在生長多晶產品方面優(yōu)勢顯著，設備采用915MHZ的微波頻率，單爐可生產8英寸多晶產品，若用于生產單晶金剛石，單爐能夠穩(wěn)定產出多達 489 片尺寸為 7*7mm 的單晶金剛石。設備運行功率方面，采用50KW大功率裝置，更大尺寸的多晶產品意味著更高的生產效率和更低的單位成本，能夠滿足客戶大規(guī)模生產的需求。同時，我們的設備在技術方面也有著諸多創(chuàng)新和突破，確保了產品的高質量和穩(wěn)定性。有效降低生產成本，提高產品的市場競爭力。