瞄準工業(yè)應用前景 CVD法培育鉆石惹關(guān)注

    長(cháng)久以來(lái)，鉆石被冠以“一顆恒久遠”的定義，作為珠寶飾品被賣(mài)作高價(jià)。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(jìn)飾品需求端對培育鉆石接受度的同時(shí)，超硬材料企業(yè)更目標將“鉆石”產(chǎn)業(yè)布局向工業(yè)化應用場(chǎng)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(zhù)力研究開(kāi)拓的方向。

    CVD布局力度增強

    “除用作飾品外，未來(lái)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(kāi)發(fā)電子級金剛石等高級應用。”近期公告增資控股河南天璇半導體科技有限責任公司（下稱(chēng)“天璇半導體”），拓展培育鉆石市場(chǎng)的四方達（300179），將目光瞄準了高端工業(yè)應用領(lǐng)域。

    證券時(shí)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，天璇半導體在今年二季度末已形成10萬(wàn)克拉金剛石年產(chǎn)能，而且已經(jīng)啟動(dòng)第二期10萬(wàn)克拉培育鉆石用金剛石產(chǎn)線(xiàn)建設。未來(lái)隨著(zhù)市場(chǎng)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(wàn)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)化應用前景。

    “消費鉆石市場(chǎng)近年來(lái)逐步成型，國內高溫高壓法生產(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(xiàn)，未來(lái)目標向半導體器件、集成電路散熱、傳感器及激光等高精密材料應用領(lǐng)域拓展業(yè)務(wù)，有很大發(fā)展空間，是企業(yè)對未來(lái)的產(chǎn)業(yè)布局。”惠豐鉆石相關(guān)負責人表示，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用聯(lián)合實(shí)驗室，致力于培育鉆石3C應用研發(fā)、金剛石復合手機背板材料的研發(fā)、6G產(chǎn)品金剛石導熱材料的研發(fā)等。

    中兵紅箭近期在投資者活動(dòng)公告中也表示，CVD能夠實(shí)現高純度、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(shí)現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)域應用的主要途徑和發(fā)展方向。

    據公開(kāi)報道，2022年6月中兵紅箭旗下中南鉆石CVD金剛石技術(shù)實(shí)驗室經(jīng)過(guò)技術(shù)攻關(guān)，在微波等離子CVD設備上突破了10克拉以上培育鉆石毛坯批量制備技術(shù)。

    工業(yè)化應用待培育

    “當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(lèi)，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)負責人對證券時(shí)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(diǎn)，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)應用場(chǎng)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(chǎng)空間大、利潤高，另一方面是布局金剛石在聲、光、電、熱等領(lǐng)域的功能應用，為后續的發(fā)展提供技術(shù)支撐，畢竟一旦金剛石功能應用實(shí)現突破，市場(chǎng)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(shí)，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(fǎng)中分析人士多談到，除了未來(lái)市場(chǎng)前景更為廣闊外，CVD法生產(chǎn)培育鉆石的技術(shù)和成本門(mén)檻近年來(lái)也在逐步降低。

    “早前CVD法量產(chǎn)面臨設備裝機速度門(mén)檻，也有一定的技術(shù)門(mén)檻。但是隨著(zhù)這兩年市場(chǎng)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(chǎng)沒(méi)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(zhù)關(guān)注度提升，CVD市場(chǎng)成熟度加快。原來(lái)一臺CVD設備要半年的交期，現在可能僅需要一個(gè)月。技術(shù)水平提升的同時(shí)，CVD設備價(jià)格較此前有所下滑，相關(guān)設備產(chǎn)量也明顯增加。

    不過(guò)該人士也稱(chēng)，培育鉆石作為飾品已經(jīng)是一個(gè)既定的市場(chǎng)熱點(diǎn)，但在半導體、光伏等高端應用場(chǎng)景，目前還停留在小批量測試階段，或者說(shuō)處于下游市場(chǎng)開(kāi)發(fā)階段，短期內不太可能上量。