金属非金属新材料行业力量钻石深度报告：爆发中的培育钻石新星-210825（35页）.pdf

1、技术壁垒筑造未来成长空间公司培育钻石的设备与生产技术均处于国内先列。六面顶压机为生产培育钻石的先进核心设备，2021 年一季度末公司六面顶压机装机量已达到 411 台，到 2021 年末有望超过 500台。公司坚持以技术研发为中心，在高温高压(HPHT)法关键技术和工艺控制方面拥有自主知识产权，掌握了包括新型密封传压介质制造、大腔体合成系列技术、高品级培育钻石合成技术等核心生产技术。目前，全球培育钻石行业主要有高温高压法(HPHT)和化学气相沉积法(CVD)两大类生产方法。高温高压法(HPHT)合成钻石是采用高温高压溶剂法 (温度梯度法)合成技术，模拟天然钻石形成的温度压力环境(通常压力在56

2、GPa，温度为13001600)，通过金属触媒溶剂 (如 Fe，Ni，Co 等及其合金)降低石墨相变为钻石的条件，使石墨在高温区溶解，钻石在较低温区的籽晶上生长。HPHT 法的主要流程为： 1) 石墨芯柱制备是生产工艺流程的起点，石墨芯柱是由石墨粉、金属触媒粉和添加剂按照原材料配方比例混合经过造粒、静压、真空还原、检验、称重等工序制作而成。2) 合成块组装是将石墨芯柱与复合块、辅件等密封传压介质按照技术要求和操作工艺规定组装的过程。化学气相沉淀(CVD)法是以低分子碳氢化合物(甲烷CH4、乙炔C2H2、苯C6H6等)为原料(部分配方中加入氧气)，在一定温压条件下使碳氢化合物离解，在等离子态时生

3、成碳离子，然后在电场的引导下，碳离子在金刚石或非金刚石(Si、SiO2、Al2O3、SiC、Cu 等)衬底上生长出多晶金刚石薄膜层的方法。化学气相沉积法(CVD)技术研究和产业应用发展速度缓慢，目前国内在CVD 技术研究和产业应用方面取得突出成果的单位相对较少。高温高压法(HPHT)和化学气相沉积法(CVD)在合成技术、合成结果和产品应用等方面差异明显、各有优劣。高温高压法(HPHT)合成培育钻石以塔状为主，生长速度快、成本低、纯净度稍差，但综合效益优势明显，特别适合1-5 克拉培育钻石合成。化学气相沉积法(CVD)合成培育钻石呈板状，颜色不易控制、培育周期长、成本较高，但纯净度高，较适宜 5

4、 克拉以上培育钻石合成。培育钻石与天然钻石性质相同且更具优势培育钻石作为一种人工合成的钻石，产品在晶体结构完整性、透明度、折射率、色散等方面可与天然钻石相媲美，作为钻石消费领域的新兴选择可用于制作钻戒、项链、耳饰等各类钻石饰品及其他时尚消费品。培育钻石越来越被市场认可2012-2015 年培育钻石就已经在全球珠宝消费市场出现，但产品品质较差、价格优势不明显;2017 年以来施华洛世奇、戴比尔斯等国际珠宝巨头进军培育钻石饰品市场，叠加美国联邦贸易委员会(FTC)为培育钻石正名等因素推动，培育钻石在行业组织建立、技术规范制定、合成及鉴定技术提升、产能规模和市场份额提高等方面明显进步，培育钻石得到大众的认可。全球培育钻石行业相关的法律认可、行业组织、技术规范等的逐步建立为未来行业加速崛起提供良好发展环境。各大知名珠宝品牌商相继进军培育钻石行业，为培育钻石需求打开成长空间，2019 年之后培育钻石的接受度已经提升至较高水平，生产成本大幅下降，培育钻石的优势逐步凸显，认可度加速提升;2020 年下游加工环节受到疫情影响，一定程度干扰培育钻石爆发过程，2021 年疫情影响逐步消除，行业进入加速阶段。