【行業】培育鉆石-產業鏈布局走向成熟(45頁)

金剛石因其優秀的理化性質,具有廣泛的工業和消費應用場景金剛石是重要的碳材料,具有高機械強度、寬光譜投射性、低熱膨脹系數、高導熱性、高禁帶寬度等優秀的理化屬性,被廣泛應用于以下領域:(1)工業磨料磨具:金剛石在目前已探明的天然物質中擁有最高的硬度,莫氏硬度為 10,工業中多被用于制作切割打磨器械以及鉆頭。(2)珠寶首飾:金剛石折射率和色散率均較高,凈度高的金剛石觀賞價值高,同時在被品牌端賦予了愛情的意義后,多被用于制作珠寶首飾,具有較高的品牌溢價。(3)熱學傳導元件以及散熱材料:多用于制作熱傳導元件以及電子元件的散熱器材料。(4)光學金剛石窗口材料:金剛石具有很高的光譜通過性能,通常制作成金剛石薄膜,用于 x 光、激光、紅外、電磁波的窗口。(5)電子級應用:金剛石是碳化硅及氮化鎵后新興的一種寬禁帶半導體材料,擁有較高的載流子遷移率,同時擁有高導熱性,被業界稱為“終極半導體”材料。金剛石從磨料磨具到寶石級再到光學級、電子級等領域應用,對于其材料純度要求逐級提升。

培育鉆石與天然鉆石原子結構相同,是真正的鉆石。金剛石的化學成分是碳,天然金剛石是稀有、貴重的非金屬礦產,其中顆粒較大、質地優秀并可以被用于制作裝飾品的稱為天然鉆石,可開采的原生礦區僅分布在全球少數區域,礦藏儲量不高且開采難度較大。培育鉆石是通過人工模擬天然金剛石生長環境和結晶過程,通過科學手段合成的金剛石晶體。天然鉆石與培育鉆石擁有相同的理化特性,均為碳元素形成的立體晶體礦物,兩者主要的區別在于形成的方式。天然鉆石生長區域在距離地表數百公里高溫高壓的下地幔層,需要經過數百萬年的地殼運動最后隨火山噴發來到地球表層才成為可以開采到的礦石,而培育鉆石的形成在人工培養的環境下僅需數周時間。培育鉆石的成品的理化性質與天然鉆石別無二致。

培育鉆石與莫桑石、鋯石具有本質差異。現在市面上同時也流通著各類與鉆石類似的產品,如鋯石、莫桑石等,盡管外觀上與天然鉆石相差無幾,卻是完全不同的物質。莫桑石的化學成分是碳化硅,在天然環境中罕見,通過科學家在實驗室中的人工合成得以投入商業用途;和真鉆相比,莫桑石的硬度更低,折射率和色散系數相對更高,火彩更強烈。鋯石并不存在于天然環境中,是通過將鋯和二氧化鋯的粉末熔化后混合形成的晶體,與真鉆相比硬度更低,色澤更為黯淡。

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