O diamante "rei dos materiais", debido ás súas excelentes propiedades físicas, foi continuamente explorado e estendido en campos de aplicación durante décadas.Como substituto do diamante natural, o diamante artificial utilizouse en campos que van desde ferramentas de mecanizado e brocas ata semicondutores de banda ultra ancha, desde armas láser e guiadas ata brillantes aneis de diamantes en mans das mulleres.O diamante artificial converteuse nunha parte indispensable da industria e da xoiaría.
A.Información básica
O diamante sintético é un tipo de cristal de diamante sintetizado por método científico mediante a simulación artificial da condición do cristal e do ambiente de crecemento do diamante natural.Existen dous métodos dispoñibles comercialmente para a produción en masa de diamantes: alta temperatura e alta presión (HTHP) e deposición química en vapor (CVD).Mediante a tecnoloxía HPHT ou CVD, o diamante artificial pódese producir en só unhas semanas, e a composición química, o índice de refracción, a densidade relativa, a dispersión, a dureza, a condutividade térmica, a expansión térmica, a transmisión da luz, a resistencia e a compresibilidade do diamante natural son exactamente as mesmo.Os diamantes sintéticos de alta calidade tamén se coñecen como diamantes cultivados.
A comparación dos dous métodos de preparación é a seguinte:
| Tipo | Proxecto | Método de alta temperatura e presión HPHT | Método de deposición química de vapor CVD |
| Técnica sintética | Materia prima principal | Po de grafito, catalizador metálico en po | Gas que contén carbono, hidróxeno |
| Equipos de produción | Prensador de diamante de 6 superficies | Equipos de deposición CVD | |
| Ambiente sintético | Ambiente de alta temperatura e alta presión | Ambiente de alta temperatura e alta presión | |
| Cultiva as principais características dos diamantes | Forma do produto | Octaedro cúbico granular de estrutura, 14 | Folla, cubo estrutural, 1 dirección de crecemento |
| Ciclo de crecemento | Curto | Longo | |
| Custo | Baixo | Alto | |
| Grao de pureza | Un pouco peor | Alto | |
| Produto axeitado | 1 ~ 5ct para cultivar diamantes | Cultiva diamantes por riba de 5 quilates | |
| Aplicación da tecnoloxía | Grao de aplicación | A tecnoloxía é madura, a aplicación doméstica é ampla e ten unha vantaxe evidente no mundo | A tecnoloxía estranxeira é relativamente madura, pero a tecnoloxía nacional aínda está en fase de investigación e os resultados da aplicación son poucos |
A industria de diamantes artificiais de China comezou tarde, pero a velocidade de desenvolvemento da industria é rápida.Na actualidade, o contido tecnolóxico, os quilates e o prezo dos equipos de fabricación de diamantes artificiais en China teñen vantaxes competitivas no mundo.O diamante artificial ten as mesmas excelentes propiedades que o diamante natural, como súper duro, resistencia ao desgaste e resistencia á corrosión.É un material inorgánico non metálico avanzado de alta eficiencia, alta precisión, semipermanente e protección ambiental.É o consumible principal para a produción de ferramentas de procesamento para serrar, cortar, moer e perforar materiais de alta dureza e fráxil.As aplicacións terminais están amplamente cubertas na industria aeroespacial e militar, materiais de construción, pedra, exploración e minería, procesamento mecánico, enerxía limpa, electrónica de consumo, semicondutores e outras industrias.Na actualidade, a principal aplicación a gran escala de diamante artificial de alta calidade, é dicir, o diamante cultivado, está na industria da xoia.
 | |
| Fiestra do buscador de mísiles | Broca de diamante para exploración de petróleo |
| |
|
| Foca de serra de diamante | Ferramenta de diamante |
| Aplicación industrial do diamante artificial | |
As condicións de produción dos diamantes naturais son moi duras, polo que a escaseza é importante, o prezo é elevado durante todo o ano e o prezo dos diamantes cultivados é moito máis baixo que o dos diamantes naturais.Segundo o "Global Diamond Industry 2020-21" publicado por Bain Consulting, o prezo de venda polo miúdo/por xunto dos diamantes cultivados está a caer desde 2017. No cuarto trimestre de 2020, o prezo de venda polo miúdo dos diamantes cultivados en laboratorio é de aproximadamente o 35% do o dos diamantes naturais, e o prezo por xunto é de preto do 20% do dos diamantes naturais.Espérase que coa optimización gradual dos custos técnicos, a vantaxe futura do prezo do mercado do cultivo de diamantes sexa máis evidente.
O prezo do diamante de cultivo representou a porcentaxe de diamantes naturais
B. A cadea industrial
Cadea da industria de diamantes artificiais
A cadea da industria do diamante sintético refírese á subministración de materias primas como equipos de produción e catalizador técnico, así como á produción de broca de diamante sintético.China é o principal produtor de diamantes HPHT, e a produción de diamantes artificiais CVD tamén se está a desenvolver rapidamente.Un clúster industrial formouse na provincia de Henan por produtores de diamante artificial, incluíndo Zhengzhou Huacheng Diamond Co., LTD., Zhongnan Diamond Co., LTD., Henan Huanghe Cyclone Co., LTD., etc. Estas empresas desenvolveron con éxito. e produciu partículas grandes e diamante artificial de alta pureza (diamante cultivado).As empresas ascendentes dominan a tecnoloxía básica de produción de diamante en bruto, cun capital forte, e o prezo por xunto do diamante sintético en bruto é estable e o beneficio é relativamente rico.
A parte media refírese ao comercio e procesamento de diamantes sintéticos en branco, ao comercio de broca acabada de diamante sintético e ao deseño e mosaico.Os diamantes pequenos de menos de 1 quilate son principalmente cortados na India, mentres que os grandes quilates como 3, 5, 10 ou diamantes de formas especiais córtanse principalmente nos Estados Unidos.China está emerxendo agora como o maior centro de corte do mundo, con Chow Tai Fook construíndo unha planta de corte para 5.000 persoas en Panyu.
Downstream refírese principalmente á venda polo miúdo terminal de diamantes artificiais, mercadotecnia e outras industrias de apoio.O diamante artificial de grao industrial utilízase principalmente en industrias aeroespaciales, procesamento e fabricación mecánica, exploración de petróleo e outras industrias.A maioría dos diamantes artificiais de alta calidade véndense á industria de xoias como diamantes cultivados de calidade de xoia.Na actualidade, os Estados Unidos teñen o mercado máis maduro do mundo para o cultivo e desenvolvemento de diamantes, cunha cadea de vendas relativamente completa.
C. Condicións do mercado
Nos primeiros anos, o prezo unitario do diamante artificial era de 20 ~ 30 yuans por quilate, o que fixo que moitas novas empresas de fabricación fosen prohibitivas.Co desenvolvemento da tecnoloxía de produción, o prezo do diamante artificial diminuíu gradualmente e, nos últimos anos, o prezo baixou a menos de 1 yuan por quilate.Co desenvolvemento da industria aeroespacial e militar, obleas de silicio fotovoltaico, semicondutores, información electrónica e outras industrias emerxentes, a aplicación do diamante artificial no campo da fabricación de alta gama está en constante expansión.
Ao mesmo tempo, debido ao impacto das políticas ambientais, o tamaño do mercado da industria (en termos de produción de diamantes artificiais) mostrou unha tendencia de primeiro descenso e despois aumento nos últimos cinco anos, ascendendo a 14.650 millóns de quilates en 2018 e está espérase que alcance os 15.420 millóns de quilates en 2023. Os cambios específicos son os seguintes:
O principal método de produción en China é o método HTHP.A capacidade instalada da prensa de empuxe de seis lados determina directamente a capacidade de produción de diamante artificial, incluído o diamante cultivado.A través de varios entendementos do equipo de investigación do proxecto, a capacidade existente do país non é superior a 8.000 do último tipo de prensa superior de seis caras, mentres que a demanda global do mercado é duns 20.000 do último tipo de prensa superior de seis caras.Na actualidade, a instalación e posta en servizo anual de varios principais fabricantes de diamantes nacionais alcanzou unha capacidade estable de preto de 500 novas unidades, lonxe de satisfacer a demanda do mercado, polo que a curto e medio prazo, o efecto do mercado do vendedor da industria de diamantes do cultivo doméstico é significativo.
Demanda nacional de capacidade de diamante artificial
D. Tendencia de desenvolvemento
①A tendencia de concentración da industria é cada vez máis evidente
Coa actualización do produto e a expansión do campo de aplicación das empresas de produtos de diamantes posteriores, os clientes presentaron requisitos máis altos sobre a calidade e o rendemento final do diamante artificial, o que require que as empresas de diamantes artificiais teñan un capital forte e unha forza de investigación e desenvolvemento tecnolóxica, así como capacidade para organizar a produción a grande escala e a xestión unificada da cadea de subministración.Só tendo unha forte forza de investigación e desenvolvemento de produtos, capacidade de produción e garantía de calidade, as grandes empresas poden destacarse na feroz competencia da industria, acumular continuamente vantaxes competitivas, ampliar a escala de operación, construír un alto limiar da industria e ocupar cada vez máis unha posición dominante na industria. a competencia, o que fai que a industria presente unha tendencia de concentración.
②Mellora continua na tecnoloxía de síntese
Co desenvolvemento continuo da forza de fabricación industrial nacional, é necesario mellorar a estabilidade e o perfeccionamento das ferramentas de procesamento.O proceso de transición das ferramentas de diamante artificial chinesas de gama baixa a gama baixa acelerarase aínda máis e o campo de aplicación terminal do diamante artificial ampliarase aínda máis.Nos últimos anos, conseguíronse máis logros de investigación e desenvolvemento nos aspectos da cavidade sintética a gran escala e da optimización do martelo de aliaxe dura, que promoven moito o desenvolvemento da produción de diamantes sintéticos.
③Cultivo de diamantes para acelerar o aumento das perspectivas do mercado
O diamante sintético foi amplamente aplicado no campo industrial.Máis do 90% do diamante utilizado na industria mundial é diamante sintético.A aplicación do diamante artificial no campo do consumidor (diamante cultivado de calidade de xoias) tamén está acelerando o aumento da perspectiva do mercado é ampla.
O diamante de cultivo global de xoias aínda está na fase inicial de crecemento, o mercado a longo prazo ten un gran espazo.Segundo o Informe de investigación da industria de diamantes 2020 - 2021 de Bain & Company, o mercado mundial de xoias superou en 2020 os 264.000 millóns de dólares, dos cales 64.000 millóns de dólares eran xoias de diamantes, o que representaba preto do 24,2%.En termos de estrutura de consumo, segundo o Informe de investigación da industria do diamante global 2020 - 2021 de Bain Consulting, o consumo dos Estados Unidos e China representa aproximadamente o 80% e o 10% do mercado mundial de consumo de diamantes cultivados.
Ao redor de 2016, os diamantes de cultivo incoloro de pequenas partículas producidos pola tecnoloxía HTHP no noso país comezaron a entrar na fase de produción en masa, a granularidade e a calidade do cultivo de diamantes co progreso da tecnoloxía de síntese e continúan mellorando, as perspectivas futuras do mercado son amplas.
Hora de publicación: 08-07-2023