我國金剛石業(yè)經(jīng)過六十年的發(fā)展，已經(jīng)從當初單純?yōu)闈M足石油開采、冶金、地質(zhì)勘探需求的研發(fā)，發(fā)展到在機械制造、建筑工程、電子工程、環(huán)境工程以及聲、光、電、熱等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。我國金剛石產(chǎn)量已占到全球95%以上，是當之無愧的生產(chǎn)大國。如何突破我國金剛石業(yè)“大而不強”的發(fā)展瓶頸，需要從宏觀國家政策到企業(yè)策略各方面的努力，其中很重要的一環(huán)就是建立健康的發(fā)展環(huán)境和模式。

       01、政策環(huán)境

       政策護航，金剛石行業(yè)前景廣闊

       金剛石行業(yè)是超硬材料行業(yè)的重要組成部分，是國家政策支持和鼓勵的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的“新型功能材料產(chǎn)業(yè)”。近年  來，在國家一系列行之有效的政策支持下，我國超硬材料取得了令人矚目的成績，后疫情時代，金剛石、培育鉆石等超硬材料經(jīng)       濟反彈強勁，科技創(chuàng)新水平再創(chuàng)新高，在半導(dǎo)體等領(lǐng)域的超精密加工環(huán)節(jié)取得了長足進步。

金剛石行業(yè)相關(guān)政策（2020-2022年）

       02、技術(shù)環(huán)境

       HTHP法和CVD法技術(shù)互補，協(xié)同發(fā)展

       人造金剛石主要有高溫高壓法（HTHP）和化學(xué)氣相沉積法（CVD）兩大類生產(chǎn)方法，目前國內(nèi)人造金剛石產(chǎn)品生產(chǎn)主要采用高溫高壓法（HTHP），兩種技術(shù)形成了優(yōu)勢互補、協(xié)同發(fā)展的良性局面。

       （1）高溫高壓（HTHP）法：工業(yè)金剛石應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，市場需求大，我國擁有上游定價權(quán)

       高溫高壓法合成人造金剛石的過程如下：由石墨粉、金屬觸媒粉和添加劑按照原材料配方所規(guī)定的比例混合后再經(jīng)過造粒、靜壓、真空還原、檢驗、稱重等工序制作成石墨芯柱，然后將石墨芯柱與復(fù)合塊、輔件等密封傳壓介質(zhì)組裝在一起形成可用于合成金剛石單晶的合成塊，之后放入六面頂壓機內(nèi)進行加溫加壓并長時間保持恒定，待晶體生長結(jié)束后停熱卸壓并去除密封傳壓介質(zhì)取得合成柱，之后進行提純處理和分選檢測獲得金剛石單晶。

       我國是全球第一大人造金剛石生產(chǎn)國，壟斷了全球 95%工業(yè)金剛石領(lǐng)域市場份額，具有 HTHP 法工業(yè)金剛石定價權(quán)。根據(jù)超硬材料網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，我國目前行業(yè)存量壓機 1-1.2 萬臺，其中用于工業(yè)金剛石 7000-9000 臺；根據(jù)磨料磨具網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2020 年我國工業(yè)金剛石總產(chǎn)量 200 億克拉，其中工業(yè)金剛石單晶+微粉 145 億克拉，其中金剛石單晶及微粉產(chǎn)量達 145 億 克拉，寶石級單晶 244 萬克拉，金剛石復(fù)合片 587 萬片。工業(yè)金剛石下游需求平穩(wěn)，產(chǎn)能供應(yīng)充足。

       （2）CVD法：工業(yè)金剛石功能性應(yīng)用領(lǐng)域潛力大

       CVD法（化學(xué)氣相沉淀）鉆石是以一塊天然鉆裸石為母石，利用高純度甲烷、加上氫、氮等氣體輔助，在微波爐中以高壓方式，讓甲烷中與碳分子不斷累積到鉆石原石上，經(jīng)過一層層增生，可形成大至10克拉；該法能夠制備純度較高、尺寸較大的金剛石顆粒和金剛石膜，具有更高的利用價值，同時隨著技術(shù)的進步，可以工業(yè)化生產(chǎn)的尺寸也顯著擴大，應(yīng)用價值持續(xù)提升，應(yīng)用領(lǐng)域也進一步拓展，未來有望廣泛應(yīng)用于電子器件、激光器、導(dǎo)彈、航天等領(lǐng)域。

       MPCVD法是當前世界上研究和制備金剛石薄膜的主流方法。MPCVD法可以制備面積大、均勻性好、純度高、結(jié)晶形態(tài)好的高質(zhì)量金剛石薄膜，適合在各種曲面（異形表面）上涂覆金剛石薄膜，能制備各種不同需要的金剛石薄膜制品。并且可以原位實施基體與金剛石薄膜之間的中間層的多種不同處理工藝，適用性強。設(shè)備具有使用操作簡便，能長期穩(wěn)定運行，生產(chǎn)的重復(fù)性好，能耗低，運行成本低的優(yōu)點。

       CVD金剛石開發(fā)潛力巨大。人造金剛石不僅限于工業(yè)金剛石，還可作為高新技術(shù)材料在半導(dǎo)體、光學(xué)、量子技術(shù)等工業(yè)領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用空間。與 HTHP 法相比，CVD 法合成金剛石 具有尺寸大、低雜質(zhì)濃度、高結(jié)晶質(zhì)量等優(yōu)點，在大尺寸、高純度金剛石制備與摻雜研究方面 優(yōu)勢更明顯，電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)等方面性能優(yōu)異，是具有巨大開發(fā)潛力的功能性材料。

       我國目前主要采用高溫高壓法（HTHP），這種方法壟斷了我國現(xiàn)階段工業(yè)金剛石的產(chǎn)能，但在展望未來，HTHP和CVD將保持共同發(fā)展的態(tài)勢。兩種生產(chǎn)方法采用不同的合成原理和合成技術(shù)，生產(chǎn)出的產(chǎn)品類型和產(chǎn)品特點也各不相同，主要產(chǎn)業(yè)應(yīng)用也側(cè)重在不同的終端領(lǐng)域。最終金剛石技術(shù)會趨于HTHP法和CVD法兩種技術(shù)互補且協(xié)同發(fā)展。