苑博士讲钻石:投资培育钻石,HPHT与CVD哪种较好?
发布时间:
2022-08-18 00:00
近年来,培育钻石是一个新的产业,全球无数多的企业及个人已进入或正在考虑进入培育钻石行业,其他的国家都直接考虑投入CVD钻石的生长,在中国,大家同时关注高温高压及CVD,这两种方式得到的产品,尤其是首饰钻石基本类似,但工业用途大不相同,这两种模式的生产效益及市场各有千秋。
1. 高温高压用六面顶生长金刚石在中国是一个传统行业,金刚石磨料产品,已占全球产量的95%以上,如果估算原始生产,中国应占99%以上,其它国家大部分从中国进口原始产品经过加工、分选后再销售出口。2014年开始,中国成功的生长出首饰用白钻,近年来逐渐改进尺寸、颜色、净度,已可供应成品重量3克拉以下成品钻石所需要的毛坯。在中国除了现有约十家中大型高温高压生长工厂,在生长首饰用毛坯中,另见到报导约有五、六家大型新厂在建设中。
2. CVD生长钻石在全世界约有百家左右,均为中小型规模,在中国境内约有二、三十家,大家都在改进生长工艺及机器规格中。CVD反应腔之结构,市场上主要有日本SEKI掀盖式及SEKI和法国直筒式两类,国产以直筒式为主。如下图:
掀盖式谐振腔CVD反应腔 直筒式谐振腔CVD反应腔
高温高压及CVD两种模式的优劣如下表:
|
高温高压 |
CVD |
机器规格 |
缸径850mm (750mm) |
6KW (15、20、60、75KW) |
机器单价 |
¥180万/套 |
¥100~300万/套 |
占地面积 |
50平米*10米高 |
10平米*3米高 |
毛坯主规格 |
2~6克拉 |
10~20克拉 |
成品主规格 |
0.5~2克拉 |
2.5~5克拉 |
主产品颜色 |
DEF |
FGH |
主产品净度 |
VS~SI |
VVS~SI |
成品主要缺点 |
黑色点状触媒金属 |
褐、灰副色 |
磷光 |
强 |
中/弱/无 |
导电性 |
半导体 |
无 |
热导仪 |
莫桑钻/钻石 |
钻石 |
生长中停机 |
不可 |
可以 |
污染 |
石墨、酸处理 |
氢气、甲烷、氮气之尾气 |
可持续性产品配套 |
利用绿色电源 |
利用绿色电源、提取空气中二氧化碳生长钻石 |
工业用途 |
磨料、车刀 |
多晶电极、车刀、金刚石PN结发光、均热板、钻石晶圆制作半导体芯片、量子材料 |
主产品毛坯克拉数/月台 |
100克拉 |
80克拉 |
主产品毛坯售价/月台 |
¥8万 |
¥15万 |
生产成本/月台 |
¥2.5万 |
¥4万 |
毛利/月台 |
¥5.5万 |
¥11万 |
全中国扩产能量 |
600台/年 |
无限 |
高温高压现有技术为晶种温差法,已为成熟技术,改进空间不大,如欲扩大,可将机型扩大至缸径1000mm(有套),另有自发成核法、接力生长法,可能改进生长效果。
CVD生长技术还有很大改进空间,如扩大晶种片尺寸的生长,机器结构、材质改进,以避免、减弱灰黑色的产生,机器改为大型规格,2英寸托盘改进至4~6英寸托盘。
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