单项冠军县,何以扛打|培育钻石独占全国六成,为何是柘城
如今,柘城的培育钻石产量占全国60%以上,但柘城的金刚石产业并未止步于此,而是朝半导体和散热材料等产业领域需求方向延伸。 过去,金刚石最广为人知的特性是硬:切割、研磨、抛光,哪里有硬脆材料,哪里就可能用到它。如今,柘城的企业开始将目光转向金刚石的其他性能——耐磨、耐高温、导热性好。金刚石是目前已知自然界中导热能力最强的物质,天然单晶金刚石在室温下的热导率可达2200 W/(m·K),约为金属铜的5倍、铝的10倍。 力量钻石的技术人员介绍,金刚石的生长要在1300摄氏度、数万个大气压的极端环境下进行,温度和压力出现细微波动,都可能影响晶体质量。力量钻石的企业发展从微粉做起,后来自己生产金刚石单晶原料,再向大颗粒、高纯度晶体和功能材料推进,技术路线是“先做小,再做大,再开发散热性”。 今年7月初,据大象新闻报道,力量钻石研发培育出247.82克拉大颗粒单晶,相较于一年前公司产出打破世界纪录的156.47克拉,再次打破该领域世界纪录。对此,力量钻石董事长邵增明表示,目前国外普遍采用异质外延方法制备金刚石晶种种子,由于它不是直接的单晶生长,有一定缺陷。国际上公认的最优质的晶体就是高温高压单晶晶体,但是高温高压单晶晶体一直不能做大,这一次力量钻石用中国特有的高温高压技术,突破了大颗粒大尺寸金刚石单晶的生长技术。 力量钻石的技术人员表示,这不是简单把一颗钻石做得更大,而是试图把材料的性能推到新的应用场景中。大尺寸、高纯度的单晶可以切片,成为后续材料研发的基础;围绕金刚石散热材料,企业和科研机构还需要解决界面结合、良率、成本等一系列问题。 华晶科技新材料有限公司一位管理者坦言,培育钻石市场有周期、有竞争,企业不能只看眼前的珠宝需求,还要为未来寻找“第二增长曲线”。因此,华晶科技一面在提升产品品质、优化设备和销售模式,一面也将目光投向金刚石铜复合材料等散热方向。 面对人工智能等新技术的快速发展,柘城还有不少企业正在扩展金刚石微粉的应用边界。比如,2023年落户柘城的河南省佐能精工有限公司,主攻PCB超细钻针。PCB超细钻针是AI算力硬件背后的核心耗材。与佐能精工相距不远的赞碳科技,则专注CVD金刚石涂层。CVD金刚石涂层即通过化学气相沉积法在基体表面生长的人造金刚石薄膜,凭借超高硬度、优异热导率和耐磨性,已在高端刀具、半导体散热等领域实现规模化商用。