瞄準(zhǔn)工業(yè)應(yīng)用前景 CVD法培育鉆石惹關(guān)注

    長久以來，鉆石被冠以“一顆恒久遠”的定義，作為珠寶飾品被賣作高價。而如今，工業(yè)化流程誕生的培育鉆石，或遠不僅被賦予裝飾品使命。

    在推進飾品需求端對培育鉆石接受度的同時，超硬材料企業(yè)更目標(biāo)將“鉆石”產(chǎn)業(yè)布局向工業(yè)化應(yīng)用場景延申。尺寸更大、雜質(zhì)更低的化學(xué)氣相沉積（CVD）法培育鉆石，已漸成行業(yè)著力研究開拓的方向。

    CVD布局力度增強

    “除用作飾品外，未來伴隨技術(shù)升級，公司CVD法金剛石產(chǎn)品有望向高端工業(yè)領(lǐng)域拓展，開發(fā)電子級金剛石等高級應(yīng)用。”近期公告增資控股河南天璇半導(dǎo)體科技有限責(zé)任公司（下稱“天璇半導(dǎo)體”），拓展培育鉆石市場的四方達（300179），將目光瞄準(zhǔn)了高端工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。

    證券時報記者從四方達了解到，作為該公司CVD法培育鉆石業(yè)務(wù)的重要載體，天璇半導(dǎo)體在今年二季度末已形成10萬克拉金剛石年產(chǎn)能，而且已經(jīng)啟動第二期10萬克拉培育鉆石用金剛石產(chǎn)線建設(shè)。未來隨著市場需求的變化，公司可快速形成更大的CVD培育鉆石產(chǎn)能。今年年底到明年年初，產(chǎn)能有望快速提升至40萬克拉的水平。

    剛剛披露在8月1日成功研發(fā)生產(chǎn)出培育鉆石產(chǎn)品的惠豐鉆石，也同樣看中了CVD法培育鉆石的工業(yè)化應(yīng)用前景。

    “消費鉆石市場近年來逐步成型，國內(nèi)高溫高壓法生產(chǎn)大單晶技術(shù)已經(jīng)較為成熟。公司拓展CVD法生產(chǎn)大單晶技術(shù)路線，未來目標(biāo)向半導(dǎo)體器件、集成電路散熱、傳感器及激光等高精密材料應(yīng)用領(lǐng)域拓展業(yè)務(wù)，有很大發(fā)展空間，是企業(yè)對未來的產(chǎn)業(yè)布局。”惠豐鉆石相關(guān)負責(zé)人表示，目前該公司已和河南工業(yè)大學(xué)、惠州比亞迪電子有限公司建立了金剛石電子應(yīng)用聯(lián)合實驗室，致力于培育鉆石3C應(yīng)用研發(fā)、金剛石復(fù)合手機背板材料的研發(fā)、6G產(chǎn)品金剛石導(dǎo)熱材料的研發(fā)等。

    中兵紅箭近期在投資者活動公告中也表示，CVD能夠?qū)崿F(xiàn)高純度、大尺寸的金剛石單晶或者薄膜，彌補了高溫高壓法合成金剛石的不足，是實現(xiàn)金剛石作為功能材料在聲、熱、光、電等高科技和軍事工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的主要途徑和發(fā)展方向。

    據(jù)公開報道，2022年6月中兵紅箭旗下中南鉆石CVD金剛石技術(shù)實驗室經(jīng)過技術(shù)攻關(guān)，在微波等離子CVD設(shè)備上突破了10克拉以上培育鉆石毛坯批量制備技術(shù)。

    工業(yè)化應(yīng)用待培育

    “當(dāng)前培育鉆石主要技術(shù)路徑分為高溫高壓法（HTHP）和化學(xué)氣相沉積法（CVD）兩大類，其中我國90%培育鉆石原石均由高溫高壓法生產(chǎn)。”對于布局CVD法生產(chǎn)的考量，四方達相關(guān)負責(zé)人對證券時報·e公司記者表示，CVD法合成金剛石具備尺寸大、雜質(zhì)低且可控等優(yōu)點，是國際科學(xué)界公認的制備高純均質(zhì)金剛石最具前途的技術(shù)，可涵蓋諸如光學(xué)級、熱學(xué)級、電子級等工業(yè)應(yīng)用場景。

    “超硬材料企業(yè)集中布局CVD法生產(chǎn)大單晶產(chǎn)品，一方面是培育鉆石市場空間大、利潤高，另一方面是布局金剛石在聲、光、電、熱等領(lǐng)域的功能應(yīng)用，為后續(xù)的發(fā)展提供技術(shù)支撐，畢竟一旦金剛石功能應(yīng)用實現(xiàn)突破，市場空間將遠超培育鉆石領(lǐng)域。”中國超硬材料網(wǎng)總經(jīng)理石超也分析，目前在生產(chǎn)3克拉左右的毛坯鉆石（切割成品在1克拉左右）時，高溫高壓法的成本相對而言較低，所以行業(yè)仍然以高溫高壓法生產(chǎn)培育鉆石為主。

    采訪中分析人士多談到，除了未來市場前景更為廣闊外，CVD法生產(chǎn)培育鉆石的技術(shù)和成本門檻近年來也在逐步降低。

    “早前CVD法量產(chǎn)面臨設(shè)備裝機速度門檻，也有一定的技術(shù)門檻。但是隨著這兩年市場發(fā)展，情況已經(jīng)改善。”一不具名行業(yè)人士表示，此前由于市場沒有特別關(guān)注CVD領(lǐng)域，所以技術(shù)、產(chǎn)能水平發(fā)展較慢，但隨著關(guān)注度提升，CVD市場成熟度加快。原來一臺CVD設(shè)備要半年的交期，現(xiàn)在可能僅需要一個月。技術(shù)水平提升的同時，CVD設(shè)備價格較此前有所下滑，相關(guān)設(shè)備產(chǎn)量也明顯增加。

    不過該人士也稱，培育鉆石作為飾品已經(jīng)是一個既定的市場熱點，但在半導(dǎo)體、光伏等高端應(yīng)用場景，目前還停留在小批量測試階段，或者說處于下游市場開發(fā)階段，短期內(nèi)不太可能上量。