人造鉆石行業(yè)研究：新消費(fèi)賽道崛起，滲透率快速提升

2021/11/12

實(shí)驗(yàn)室黑科技將鉆石培育時間極致壓縮

金剛石俗稱鉆石原石，是碳元素的固體形式。金剛石具有所有天然材料中最高的硬度和導(dǎo)熱性，且化學(xué)穩(wěn)定性極強(qiáng)，這些特性使得金剛石可廣泛應(yīng)用于切割和拋光工具等工業(yè) 生產(chǎn)過程中。按照形成過程，金剛石可以區(qū)分為天然金剛石和人造金剛石。天然金剛石原生礦的分布極不均勻，主要分布于非洲中部和南部、澳大利亞、俄羅斯、加拿大等地，由于分布集中度高以及開采難度大，天然金剛石成為一種貴重的非金屬礦產(chǎn)。人造金剛石是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬天然鉆石的自然形成環(huán)境所培育出來的合成鉆石，19 世紀(jì) 40 年代，美國、瑞典和蘇聯(lián)針對人造金剛石開展系統(tǒng)研究，最終于 1954 年首次實(shí)現(xiàn) 商業(yè)用途的人造金剛石。人造金剛石與天然鉆石具有相同的物化屬性，均由立方晶體形式的純碳組成。不同于天然金剛石需要在地球表面下經(jīng)過數(shù)百萬年自然形成，人造金剛石可以在幾周內(nèi)培育形成。

合成方法：高溫高壓法（HTHP）V.S. 化學(xué)氣相沉積法（CVD）

人造金剛石的合成方法主要包括高溫高壓法（HTHP）和化學(xué)氣相沉積法（CVD），培育時間約為半個月到一個月，高溫高壓法合成原理是模擬天然金剛石的生長環(huán)境，將石墨粉放置在壓機(jī)底部，將壓機(jī)內(nèi)部設(shè)置為恒定的超高溫、高壓條件（通常壓力為 5.4GPa，溫度為 1400℃），溶劑金屬熔化后得到高純度碳源，輸送至底部進(jìn)行沉淀，得到人造金剛石。采用高溫高壓法培育超過 10 克拉的大顆粒鉆石毛坯大約需要兩周時間。

六面頂壓機(jī)——三心合一