瞄准工业应用前景 CVD法培育钻石惹关注

    长久以来，钻石被冠以“一颗恒久远”的定义，作为珠宝饰品被卖作高价。而如今，工业化流程诞生的培育钻石，或远不仅被赋予装饰品使命。

    在推进饰品需求端对培育钻石接受度的同时，超硬材料企业更目标将“钻石”产业布局向工业化应用场景延申。尺寸更大、杂质更低的化学气相沉积（CVD）法培育钻石，已渐成行业着力研究开拓的方向。

    CVD布局力度增强

    “除用作饰品外，未来伴随技术升级，公司CVD法金刚石产品有望向高端工业领域拓展，开发电子级金刚石等高级应用。”近期公告增资控股河南天璇半导体科技有限责任公司（下称“天璇半导体”），拓展培育钻石市场的四方达（300179），将目光瞄准了高端工业应用领域。

    证券时报记者从四方达了解到，作为该公司CVD法培育钻石业务的重要载体，天璇半导体在今年二季度末已形成10万克拉金刚石年产能，而且已经启动第二期10万克拉培育钻石用金刚石产线建设。未来随着市场需求的变化，公司可快速形成更大的CVD培育钻石产能。今年年底到明年年初，产能有望快速提升至40万克拉的水平。

    刚刚披露在8月1日成功研发生产出培育钻石产品的惠丰钻石，也同样看中了CVD法培育钻石的工业化应用前景。

    “消费钻石市场近年来逐步成型，国内高温高压法生产大单晶技术已经较为成熟。公司拓展CVD法生产大单晶技术路线，未来目标向半导体器件、集成电路散热、传感器及激光等高精密材料应用领域拓展业务，有很大发展空间，是企业对未来的产业布局。”惠丰钻石相关负责人表示，目前该公司已和河南工业大学、惠州比亚迪电子有限公司建立了金刚石电子应用联合实验室，致力于培育钻石3C应用研发、金刚石复合手机背板材料的研发、6G产品金刚石导热材料的研发等。

    中兵红箭近期在投资者活动公告中也表示，CVD能够实现高纯度、大尺寸的金刚石单晶或者薄膜，弥补了高温高压法合成金刚石的不足，是实现金刚石作为功能材料在声、热、光、电等高科技和军事工业领域应用的主要途径和发展方向。

    据公开报道，2022年6月中兵红箭旗下中南钻石CVD金刚石技术实验室经过技术攻关，在微波等离子CVD设备上突破了10克拉以上培育钻石毛坯批量制备技术。

    工业化应用待培育

    “当前培育钻石主要技术路径分为高温高压法（HTHP）和化学气相沉积法（CVD）两大类，其中我国90%培育钻石原石均由高温高压法生产。”对于布局CVD法生产的考量，四方达相关负责人对证券时报·e公司记者表示，CVD法合成金刚石具备尺寸大、杂质低且可控等优点，是国际科学界公认的制备高纯均质金刚石最具前途的技术，可涵盖诸如光学级、热学级、电子级等工业应用场景。

    “超硬材料企业集中布局CVD法生产大单晶产品，一方面是培育钻石市场空间大、利润高，另一方面是布局金刚石在声、光、电、热等领域的功能应用，为后续的发展提供技术支撑，毕竟一旦金刚石功能应用实现突破，市场空间将远超培育钻石领域。”中国超硬材料网总经理石超也分析，目前在生产3克拉左右的毛坯钻石（切割成品在1克拉左右）时，高温高压法的成本相对而言较低，所以行业仍然以高温高压法生产培育钻石为主。

    采访中分析人士多谈到，除了未来市场前景更为广阔外，CVD法生产培育钻石的技术和成本门槛近年来也在逐步降低。

    “早前CVD法量产面临设备装机速度门槛，也有一定的技术门槛。但是随着这两年市场发展，情况已经改善。”一不具名行业人士表示，此前由于市场没有特别关注CVD领域，所以技术、产能水平发展较慢，但随着关注度提升，CVD市场成熟度加快。原来一台CVD设备要半年的交期，现在可能仅需要一个月。技术水平提升的同时，CVD设备价格较此前有所下滑，相关设备产量也明显增加。

    不过该人士也称，培育钻石作为饰品已经是一个既定的市场热点，但在半导体、光伏等高端应用场景，目前还停留在小批量测试阶段，或者说处于下游市场开发阶段，短期内不太可能上量。