在第十五届中国河南国际投资贸易洽谈会的展台中央,一颗重达156.47克拉的人工培育钻石原石,以璀璨光芒吸引了全球目光——这是河南省力量钻石股份有限公司的最新力作,经国际宝石研究院(IGI)权威鉴定,它不仅超越了2022年Meylor Global公司150.42克拉的纪录,更成为目前全球已知最大的人工培育钻石单晶。这一数字的突破,不仅是单颗钻石的“重量胜利”,更是柘城超硬材料产业从“量的积累”迈向“质的飞跃”、从“装饰应用”转向“功能突破”的标志性见证。
10月15日,走进力量钻石位于柘城高新技术开发区的生产车间,156.47克拉“钻石之王”的诞生密码清晰可循。一排排大型六面顶压机在恒温恒压环境下静默运行,内部1300—1500摄氏度的高温与5—7GP的超高压交织,模拟出天然钻石亿万年的形成条件,却将“孕育”周期压缩至数周。正是这套智能化生产系统,既能稳定产出10—50克拉的常规培育钻石原石,更能突破技术瓶颈,培育出156.47克拉的“巨无霸”单晶。“这颗钻石的成功培育,标志着我们的大颗粒单晶技术正式跻身全球领先行列,未来有望拓展出更多的应用场景,标志着钻石功能化应用时代即将到来。”力量钻石项目部主任陈亚男表示。
在力量钻石的生产版图中,156.47克拉的纪录并非孤例,另一项“钻石黑科技”同样破解着产业难题。在金刚石散热片生产车间,透明的金刚石晶片在自动化设备中缓缓沉积,这些看似轻薄的晶片,正成为解决芯片“散热焦虑”的关键。“随着5G/6G、AI、量子计算的爆发,芯片集成度越来越高,热流密度持续上升,散热已成为制约性能的‘卡脖子’问题。”企业相关负责人解释,金刚石的热导率是铜的5倍、硅的10倍以上,是最理想的散热材料。依托156.47克拉钻石背后沉淀的单晶培育技术,力量钻石针对性建设研发中心与生产线,将金刚石的导热优势转化为实际产品,为新一代电子信息产业提供“钻石级”散热方案。
从刷新全球纪录的156.47克拉钻石,到守护芯片的金刚石散热片,力量钻石的突破源于持续不断的科技攻关。这家2021年在深交所上市的龙头企业,不仅手握“全球最大培育钻石”的纪录,更攻克了“IC芯片超精加工用特种异型八面体金刚石技术”,填补多项国内空白、打破国外垄断;其参与研发的“半导体材料高质高效磨粒加工关键技术与应用”项目,还斩获国家科学技术进步奖二等奖,用硬核技术为我国芯片制造提供高端耗材保障。如今,企业已形成培育钻石、金刚石单晶、微粉三大核心品类,旗下宝晶新材料等子公司的智能化工厂,正将156.47克拉背后的技术实力,转化为规模化、高质量的产业优势。
力量钻石的成长,是柘城“中国钻石之都”实力的生动缩影。这座拥有223家超硬材料企业的县城,金刚石微粉年产量和出口量占全国90%以上,培育钻石产量占全国50%以上,年产值撑起全县工业总产值的“半壁江山”。近年来,柘城围绕“微粉做精、单晶做强、制品做大、钻石做亮”的思路,布局金刚石产业园、钻石珠宝产业园等载体,构建起从原辅材料到终端消费品、高科技功能材料的全产业链——而力量钻石156.47克拉全球纪录的诞生,正是这条产业链技术实力的最佳证明。
从156.47克拉“钻石之王”登顶全球,到金刚石散热片破解芯片难题,力量钻石正以科技为刃,在超硬材料赛道上不断突破。未来三到五年,随着产业链持续完善,这里将加速成长为技术领先、品牌知名的产业集群,让“河南智造”的“钻石光芒”,既闪耀在纪录榜单上,更守护着“中国芯”的未来。
合成钻石百科
合成钻石(Synthetic Diamond)又称人造钻石、培育钻石,是一种由直径10到30纳米的钻石结晶聚合而成的多结晶钻石,莫氏硬度十级,与天然钻石具备相同的物理、化学特性,价格却只有天然钻石价格的二十分之一左右。合成钻石是真钻石。
在20世纪60年代中期,苏联就在院士列昂尼德·韦列夏金的领导下合成大颗粒宝石级钻石,并在70年代开始出口。在西方,第一个合成大颗粒宝石级钻石的是美国通用电气公司。它于1970年培育出了第一颗克拉以上的合成钻石晶体。到20世纪80年代中期,日本住友电子工业公司和英国戴比尔斯公司也先后掌握了合成宝石级钻石的技术。1991年,苏联解体后,市场上也正式出现了来自俄罗斯的宝石级合成钻石。1993年,美国查塔姆公司正式宣布,向市场投放100颗来自俄罗斯的宝石级合成钻石。1999年元旦,另一批来自俄罗斯其他部门的合成钻石也投入了美国市场。如此,宝石级合成钻石终于正式登场。
合成钻石的方法有两种:一种叫化学气象沉积法(chemical vapor deposition),简称CVD法;另一种叫高温高压法(high pressure hightemperature),简称HPHT法。一般来说,在中国基本使用HPHT法对钻石进行培育,国外则CVD法使用较为频繁。数据显示,2024年全球培育钻石毛坯产量近3000万克拉,其中中国产能占比超75%,成为全球最大的培育(合成)石生产国,在全球培育钻石产业享有话语权。国内培育钻石主要集中在河南、山东两地。行业内有“培育钻石看中国,中国钻石看河南”的说法。

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