Алмаз, «король материалов», благодаря своим превосходным физическим свойствам, постоянно исследуется и расширяется в областях применения на протяжении десятилетий.В качестве заменителя природного алмаза искусственный алмаз использовался в самых разных областях: от обрабатывающих инструментов и сверл до полупроводников со сверхширокой запрещенной зоной, от лазерного и управляемого оружия до сияющих бриллиантовых колец в женских руках.Искусственные алмазы стали незаменимой частью промышленности и ювелирной промышленности.
А.Основная информация
Синтетический алмаз — это разновидность кристалла алмаза, синтезированного научным методом путем искусственного моделирования состояния кристалла и среды роста природного алмаза.Существует два коммерчески доступных метода массового производства алмазов — высокая температура и высокое давление (HTHP) и химическое осаждение из паровой фазы (CVD).С помощью технологий HPHT или CVD искусственный алмаз можно изготовить всего за несколько недель, а химический состав, показатель преломления, относительная плотность, дисперсия, твердость, теплопроводность, тепловое расширение, светопропускание, сопротивление и сжимаемость природного алмаза являются именно такими. такой же.Синтетические алмазы высокого качества также известны как культивированные алмазы.
Сравнение двух методов приготовления следующее:
Тип | Проект | HPHT метод высокой температуры и давления | Метод химического осаждения из паровой фазы CVD |
Синтетическая техника | Основное сырье | Графитовый порошок, порошок металлического катализатора | Углеродсодержащий газ, водород |
Производственное оборудование | Алмазный пресс с 6 поверхностями | CVD-осаждающее оборудование | |
Синтетическая среда | Среда с высокой температурой и высоким давлением | Среда с высокой температурой и высоким давлением | |
Выращивайте основные характеристики бриллиантов | Форма продукта | Зернистый, структура кубический октаэдр, 14 | Лист, структурный куб, 1 направление роста |
Цикл роста | Короткий | Длинный | |
Расходы | Низкий | Высокий | |
Степень чистоты | Немного хуже | Высокий | |
Подходящий продукт | 1 ~ 5 карат для выращивания бриллиантов | Выращивайте бриллианты весом более 5 каратов | |
Применение технологии | Степень применения | Технология зрелая, внутреннее применение широкое и имеет очевидное преимущество в мире. | Иностранные технологии относительно зрелы, но отечественные технологии все еще находятся на стадии исследований, и результатов их применения мало. |
Индустрия искусственных алмазов в Китае началась поздно, но темпы развития отрасли высоки.В настоящее время технологическое содержание, караты и цена оборудования для производства искусственных алмазов в Китае имеют конкурентные преимущества в мире.Искусственный алмаз обладает теми же превосходными свойствами, что и природный алмаз, такими как сверхтвердость, износостойкость и коррозионная стойкость.Это современный неорганический неметаллический материал, обладающий высокой эффективностью, высокой точностью, полупостоянным действием и защитой окружающей среды.Это основной расходный материал для производства обрабатывающего инструмента для распиловки, резки, шлифования и сверления высокотвердых и хрупких материалов.Применение терминалов широко распространено в аэрокосмической и военной промышленности, строительных материалах, камнедобыче, геологоразведке и горнодобывающей промышленности, механической обработке, чистой энергетике, бытовой электронике, полупроводниковой и других отраслях.В настоящее время основное масштабное применение высококачественных искусственных алмазов, а именно культивированных алмазов, приходится на ювелирную промышленность.
| |
Окно ГСН ракеты | Алмазное буровое долото для разведки нефти |
| |
Алмазное полотно пилы | Алмазный инструмент |
Промышленное применение искусственного алмаза |
Условия производства природных алмазов очень суровы, поэтому их дефицит значителен, цена высока круглый год, а цена окультуренных алмазов намного ниже, чем у природных алмазов.По данным исследования «Global Diamond Industry 2020-21», опубликованного Bain Consulting, розничные/оптовые цены на культивированные бриллианты падают с 2017 года. В четвертом квартале 2020 года розничная цена на бриллианты, выращенные в лаборатории, составляет около 35% цена природных алмазов, а оптовая цена составляет около 20% от цены природных алмазов.Ожидается, что с постепенной оптимизацией технических затрат будущее рыночное ценовое преимущество выращивания алмазов станет более очевидным.
Цена культивированных алмазов учитывает процент природных алмазов
Б. Производственная цепочка
Сеть предприятий по производству искусственных алмазов
Цепочка добычи синтетических алмазов включает в себя поставку сырья, такого как производственное оборудование и технические катализаторы, а также производство необработанного синтетического алмаза.Китай является основным производителем алмазов HPHT, производство искусственных алмазов CVD также быстро развивается.В провинции Хэнань сформирован промышленный кластер добывающими производителями искусственных алмазов, в том числе Zhengzhou Huacheng Diamond Co., LTD., Zhongnan Diamond Co., LTD., Henan Huanghe Cyclone Co., LTD. и др. Эти предприятия успешно развиваются. и производил искусственные алмазы с крупными частицами и высокой чистотой (культивированные алмазы).Предприятия добывающей промышленности осваивают основную технологию производства необработанных алмазов, имеют сильный капитал, оптовая цена на синтетическое алмазное сырье стабильна, а прибыль относительно высока.
Средняя часть относится к торговле и обработке заготовок из синтетического алмаза, торговле сверлом с синтетическим алмазом, а также дизайну и мозаике.Маленькие бриллианты весом менее 1 карата в основном ограняются в Индии, тогда как крупные бриллианты весом 3, 5, 10 каратов или бриллианты специальной формы в основном ограняются в Соединенных Штатах.В настоящее время Китай становится крупнейшим в мире ограночным центром: компания Chow Tai Fook строит в Паньюе завод по разделке на 5000 человек.
Переработка в основном относится к терминальной розничной торговле искусственными алмазами, маркетингу и другим вспомогательным отраслям.Искусственный алмаз промышленного качества в основном используется в аэрокосмической, механической обработке и производстве, разведке нефти и других отраслях.Большая часть высококачественных искусственных алмазов продается ювелирной промышленности как выращенные алмазы ювелирного качества.В настоящее время Соединенные Штаты имеют наиболее зрелый в мире рынок выращивания и разработки алмазов с относительно полной цепочкой продаж.
С. Рыночные условия
В первые годы цена единицы искусственного алмаза достигала 20–30 юаней за карат, что делало многие новые производственные предприятия непомерно высокими.С развитием технологии производства цена на искусственные алмазы постепенно снижалась, и в последние годы цена упала до уровня менее 1 юаня за карат.С развитием аэрокосмической и военной промышленности, фотоэлектрических кремниевых пластин, полупроводников, электронной информации и других развивающихся отраслей применение искусственного алмаза в высокотехнологичной сфере производства постоянно расширяется.
В то же время, из-за воздействия экологической политики, объем отраслевого рынка (с точки зрения производства искусственных алмазов) за последние пять лет продемонстрировал тенденцию сначала снижения, а затем увеличения, взлетев до 14,65 млрд каратов в 2018 году и ожидается, что в 2023 году объем достигнет 15,42 млрд каратов. Конкретные изменения заключаются в следующем:
Основным методом производства в Китае является метод HTHP.Установленная мощность шестистороннего толкающего пресса напрямую определяет мощность производства искусственного алмаза, в том числе культивированного.Благодаря различному пониманию исследовательской группы проекта, существующая мощность страны составляет не более 8000 новейших шестисторонних верхних прессов, в то время как общий рыночный спрос составляет около 20 000 новейших шестисторонних верхних прессов.В настоящее время ежегодная установка и ввод в эксплуатацию нескольких крупных отечественных производителей алмазов достигли стабильной мощности около 500 новых единиц, что далеко от удовлетворения рыночного спроса, поэтому в краткосрочной и среднесрочной перспективе эффект внутреннего рынка продавцов алмазной отрасли будет значительный.
Национальный спрос на мощности по производству искусственных алмазов
D. Тенденция развития
①Тенденция концентрации промышленности становится все более очевидной.
В связи с модернизацией продукции и расширением области применения предприятий по переработке алмазной продукции клиенты выдвигают более высокие требования к качеству и конечным характеристикам искусственных алмазов, что требует от предприятий по производству искусственных алмазов наличия сильного капитала, а также возможностей технологических исследований и разработок, а также способность организовать крупномасштабное производство и единое управление цепочками поставок.Только обладая сильными исследованиями и разработками продукции, производственными мощностями и обеспечением качества, крупные предприятия могут выделиться в жесткой отраслевой конкуренции, постоянно накапливать конкурентные преимущества, расширять масштабы деятельности, достигать высокого отраслевого порога и все больше занимать доминирующее положение в отрасли. конкуренция, которая заставляет отрасль проявлять тенденцию концентрации.
②Постоянное совершенствование технологии синтеза
В связи с непрерывным развитием национального промышленного производства необходимо повышать стабильность и усовершенствование обрабатывающих инструментов.Процесс перехода китайских инструментов из искусственного алмаза от низкого к низкому уровню будет еще более ускорен, а область конечного применения искусственных алмазов будет еще больше расширена.В последние годы были достигнуты новые достижения в области исследований и разработок в области крупномасштабных синтетических полостей и оптимизации молотков из твердых сплавов, что в значительной степени способствует развитию производства синтетических алмазов.
③Выращивание алмазов для ускорения роста перспектив рынка
Синтетический алмаз широко применяется в промышленной сфере.Более 90% алмазов, используемых в мировой промышленности, являются синтетическими алмазами.Применение искусственных алмазов в потребительской сфере (выращенные алмазы ювелирного качества) также ускоряет рост рыночных перспектив.
Глобальное выращивание алмазов ювелирного качества все еще находится на ранней стадии роста, долгосрочный рынок имеет большое пространство.Согласно отчету Bain & Company о глобальном исследовании алмазной отрасли за 2020–2021 годы, мировой рынок ювелирных изделий в 2020 году превысил 264 миллиарда долларов, из которых 64 миллиарда долларов пришлось на ювелирные изделия с бриллиантами, что составляет около 24,2%.Что касается структуры потребления, согласно отчету о глобальных исследованиях алмазной индустрии Bain Consulting за 2020–2021 годы, потребление США и Китая составляет около 80% и 10% мирового рынка потребления культивированных алмазов.
Примерно в 2016 году бесцветные алмазы с мелкими частицами, полученные по технологии HTHP в нашей стране, начали переходить на стадию массового производства, зернистость и качество обработки алмазов с развитием технологии синтеза продолжают улучшаться, перспективы рынка на будущее широки.
Время публикации: 08 июля 2023 г.