【行業】培育鉆石:受益于全球C端崛起(57頁)

鉆石性能優異,下游應用廣泛。鉆石是金剛石精加工而成的產品,也是世界上最堅硬的、成份最簡單的寶石,它是由碳元素組成的、具有立方結構的天然晶體。自然界中的天然鉆石是由地表以下約 100 英里深處碳單質形成的,壓力為 4.5-6.0Gpa、溫度為 1100-1500℃。近代以來科學家通過實驗室模擬金剛石生長環境,生產出人造金剛石,并通過改良技術培育出鉆石。

培育鉆石與天然鉆石無異,都是真鉆石。培育鉆石在物理性質(晶體結構、折射率、色散率、硬度、密度等)、化學成分(碳 C)上與天然鉆石完全相同。與之相對應的,鋯石(立方氧化鋯)、莫桑石(碳化硅)、白色藍寶石、金紅石、尖晶石等與鉆石在物理性質、化學成分上差異較大,是偽鉆石。

技術突破培育寶石級金剛石,中國占據優勢地位。自然界中金剛石儲量稀少,且集中于南非、俄羅斯等地。20 世紀以來采掘鉆探、精密加工等行業對金剛石需求大增。受技術水平限制,工業金剛石合成量曾是一國工業綜合實力的象征,人造金剛石也被譽為工業明珠。1953 年,瑞典通用電機公司 ASEA 成功制造了1mm 以下的金剛石晶體。1964 年,中國科學院使用 200 噸級的兩面頂壓機,首次成功合成人造金剛石。1965 年,中國成功研發六面頂壓機,此設備逐步成為我國金剛石合成的主導設備。截至 2021 年,我國金剛石合成量已連續 18 年穩居世界第一。

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