形状和性能具有良好的一致性

　　天然金刚石资源的不行再生性，抉择了其数量是越来越少，价值越来越贵。在产物机能方面，人造金刚石与天然金刚石在晶体结构上完全沟通而在纯度上靠近或高出天然金刚石，所以人造金刚石在机能上也靠近或高出天然金刚石。回收单晶大颗粒人造金刚石制成单件钻石器材在家产上获得乐成应用，表白人造金刚石在家产上全面取代天然金刚石的时代已经到来。

　　跟着钻石首饰研磨抛光技能的成长，经人工精磨带有切削刃的天然金刚石刀具应运而生，颠末风雅研磨，其刃口半径可达0.01-0.002μm。但天然金刚石较脆，其结晶各向异性，差异晶面或同一晶面差异偏向的晶体硬度均有差异，在举办刃磨和利用时必需选择符合的偏向。

　　二次世界大战期间，为了满足军事装备的紧亲近削加工的需要，以及二战后为满足手表紧密零件，装饰件和首饰雕花等加工需要，天然金刚石刀具应用市场逐渐成长起来。

　　今朝，金刚石行业竞争残忍。自2004年，压机吨位迅速扩大、数量剧增，今朝已高出5000台。合成腔体从已往最大的φ28mm扩大到φ40mm以上，金刚石单产从已往的30克拉增加到100克拉，今朝我国金刚石单晶的年出产本领高出50亿克拉。除了个体企业依附规模效应略有盈利外，大部门企业库存积存严重，导致吃亏。跟着间接加热技能的应用，在原有基本上扩大合成腔体已经成为行业大大都企业应对当前竞争的主要手段，跟着腔体扩大带来的单产升高、本钱低落等一系列问题，500mm缸径压机即将面对被裁减出局部好处的运气,可以预见,本来处于行业中等规模的厂家大部门将会被裁减,500mm缸径压机也将退出汗青舞台，假如不能实时的开拓出新的用途，必将酿成一吨废铁。今朝行业500缸径压机的服役年限一般不高出六年，装备状态精采，如能开拓出新的用途，必将发生庞大的经济效益。我们但愿可以或许操作今朝行业500缸径压机六面顶压机举办新产物开拓，寻找新的附加值高的产物，把投资大、数量多的金刚石压机资源充实操作起来。

金刚石非凡的机能使得其他物质无法取代，假如可以或许率先在海内开拓出大颗粒家产金刚石制造技能，不单可以或许以较低的市场进入条件赢得市场，并且可以或许充实发挥500缸径压机的潜能，淘汰资源的挥霍；未来更能一较大的优势进入世界市场，赢得超额利润；后续更能以大颗粒家产金刚石的出产为基本进入刀具市场，将大概导致刀具行业一次新的革命；甚至进军金刚石半导体芯片规模，引领半导体财富的最后一次革命。我们以为大颗粒家产金刚石产物照旧较量具有开拓价值的，来由主要由两点：一是市场需求很大，金刚石硬度的非凡机能使得其他物质不行替代；其二，大颗粒家产金刚石制造技能今朝行业其他家还没有举办家产化出产，海外入口产物和海内试验获得的样品价值昂贵，市场利润丰盛。

　　金刚石极高的硬度早在古代就为人们所熟悉，然而在相当长的一个时期里，人们仅把开采的天然金刚石看成“宝石”，主要用来建造高级装饰品。人类最早操作天然金刚石建造金刚石刀具，是操作天然金刚石自然棱角做切削刀刃举办切割加工的，如玻璃刻刀，珠宝、玉石镌刻刀等。

　　作为刀具利用的天然金刚石事情条件苛刻，资源有限，价值昂贵，但跟着对加工精度要求的不绝提高，人们对天然金刚石大单晶的需求在不绝增加。在市场调研历程中发明，运城地域作为我国制版行业的齐集地，每年对0.2ct以上的天然金刚石的需求高达数亿元；根基全部从海外入口，在北京希波尔举办调研时相识到该公司每年大单晶的加工额也有数万万元。

　　六面顶人造金刚石压机今朝可出产的产物有：人造金刚石、立方氮化硼、金刚石复合片、立方氮化硼复合片、金刚石聚晶、立方氮化硼聚晶等产物。今朝磨料级金刚石的出产即将陷入逆境，海内复合片和聚晶的出产厂家越来越多，假如没有过人的优越性，很难在市场竞争中获得乐成，通例质量的聚晶和复合片也将陷入磨料级金刚石出产的田地。

　　二十世纪七十年月，现代尖端科学技能规模的很多产物，如用于航空家产的陀螺仪、激光器中的金属反射镜，雷达的波导管内腔，激光打印机中的多面棱镜，录像机磁头、复印机硒鼓、计较机磁盘基片以及太空望远镜中的大型反射镜等，都要求获得超平滑的加工外貌和高的加工精度。在现实需求的敦促下，在已有的金刚石车削技能基本上，天然金刚石刀具超紧密镜面切削技能获得迅速成长，天然金刚石超紧密刀具应用市场迅速扩大，天然金刚石需求量也随之迅速增加。然而，迄今为止，今朝世界上天然金刚石的年产量约1亿克拉阁下，而个中适于建造切削刀具必需是大颗粒（质量大于0.2ct，最小径长不小于1.5mm）。因此适合建造切削刀具的天然金刚石占年产量的比例很是小，约占3-4%。这严重地影响了天然金刚石刀具应用规模的扩充。

　　二、大颗粒家产金刚石的市场远景

　　从今朝海内市场的观测环境看，大颗粒家产金刚石的应用泛起扩大的态势，而产物来历主要依靠入口来满足。海内大颗粒家产金刚石的出产多处于试验阶段，号称可以或许批量提供8/10金刚石单晶的中南金刚石厂今朝推向海内市场的最粗粒度金刚石为14/16目，单价14元/克拉，如故无法到达海内对大颗粒家产金刚石的尺寸要求，8/10目产物本钱相对较高，售价依据品格的坎坷在260-600元/克拉之间，与海外同类产物较量，不具备明明的竞争优势。

　　单晶金刚石可分为天然金刚石和人工合成金刚石。单晶金刚石用于建造切削刀具必需是大颗粒（质量大于0.2ct，最小径长不小于1.5mm）。

　　在市场调研中与吉林大学超硬质料重点试验室的有关专家打仗后取得了样品，通过与运城力天世纪刀具有限公司技强职员的打仗，他们对提供的样品尺寸、内部包裹体含量等根基满足，并但愿将其加工成刀具举办进一步的机能测试。

　　从晶体组成的角度阐明，人造金刚石与天然金刚石在晶体结构上完全沟通，因此只要在纯度上靠近或高出天然金刚石，人造金刚石在机能上也就可以靠近或高出天然金刚石，并且大颗粒家产金刚石的人工合成具有可控性，尺寸、形状和机能具有精采的一致性，完全可以替代天然金刚石，且本钱易于节制。

　　跟着今朝高温高压合成金刚石单晶技能的日趋成熟，元素六公司、日本住友、美国G.E公司等均能批量向市场供给切削加工刀具用金刚石大单晶（尺寸3.5×1.5×1.5mm以上）。由于海内尚无一家企业可以或许家产化出产适合切削刀具用的大颗粒家产金刚石，海内市场根基为海外产物占据。并且在市场调研历程中相识到，由于人工合成的大颗粒家产金刚石机能上可以做到与天然金刚石沟通，且价值上具有优势，因此大颗粒家产金刚石具有极其辽阔的应用和成长空间。

　　由于聚晶金刚石复合片就是作为金刚石大单晶的替代品而被研制出的，因此聚晶金刚石复合片所涉及的应用规模均能用金刚石大单晶取代，并且其加工精度要高于聚晶金刚石复合片。在市场调研中相识到，由于大单晶作为刀具利用时其本钱明明高于同尺寸的聚晶金刚石复合片刀具，因此今朝二者并存于刀具市场。

　　三、大颗粒家产金刚石技能近况

　　我国大颗粒家产金刚石的合成起步固然不晚，但希望不尽如人意，我国在大颗粒金刚石合成方面与国际先历程度对比还存在着较大差距。中科院上海硅酸盐研究所曾经于上世纪70年月中期用单源六面顶压机合成出4mm单晶金刚石，但由于再现性等问题，该项研究事情没有继承举办。1998年12月，吉林大学超硬质料国度重点尝试室操作国产六面顶压机首次合成直径达3mm的宝石级金刚石单晶。2001年，吉林大学操作温度梯度法，，以金属钴作为触媒，在6×800吨六面顶压机首次发展出约1mm高品位金刚石。随后，颠末更深入的研究尝试，听说已经可以或许不变发展出5mm优质大单晶金刚石。

　　四、大颗粒家产金刚石合成技能简介

　　海表里今朝广泛回收晶种法合成大颗粒金刚石单晶，这种合成工艺组装布局庞大、组装本钱很高，由于发展广泛回收温度梯度法，金刚石晶种处于相对低温区，导致合成质量很难提高，再现性差，乐成率不高，金刚石发展速度迟钝，单元制造本钱居高不下，新的合成要领将制止泛起以上问题，在低落本钱的同时，提高乐成率和单次产量，同时大幅度提高金刚石的发展速度。

　　海外宝石级金刚石合成技能已经很成熟，操作温度梯度法，1970GE公司发展出1克拉(5mm)金刚石单晶、、1990年住友公司用大晶种法发展出9克拉(12mm)金刚石单晶、1996年De Beers用100h合成出25克拉Ⅰb金刚石单晶、2000年住友公司合成出8.0克拉(10mm)优质Ⅱa型金刚石单晶。今朝海外的高温高压合成金刚石单晶技能日趋成熟，元素六、日本住友、美国GE公司等均能向市场批量供给切削加工刀具用大颗粒家产金刚石（尺寸3.5*1.5*1.5以上），价值很高，利润丰盛。

　　本技能回收间接加热自发成核技能，降服了晶种法布局庞大、本钱高、金刚石发展速度慢和乐成率低等弱点，通过对组装布局、传压系统、装备保温保压机能和石墨柱质料布局的改造，改进了金刚石的发展条件，加上先进的成核和发展工艺节制技能，在大幅度提高金刚石发展速度的同时，确保了合成质量的提高。今朝用四十分钟和五十分钟合成的0.9*1.2mm、1*1.4mm单晶，晶形为IIb型，合成质量已经根基到达细粒度（40/45）高档第单晶的程度，单次合成数量可以有效的节制在200-300粒，频频性精采，试验期间未发生裂锤现象，今朝试验的希望环境验证了本技能理论的公道性和可行性。

　　受装备机能和其他条件的限制，试验无法继承举办，需要对传统装备举办改革，对顶锤几许尺寸和组装布局从头计划以进一步在担保质量的条件下发展速度。在今朝的环境下，可以或许担保单晶的发展速度到达0.2-0.3mm/10分钟，颠末对试验所得样品和相关试验数据的阐明，已经有绝对掌握在2-3小时内实现1.5*2.1mm、2*3mm高档第单晶的持续合成，估量试验周期在质料和装备具备条件的环境下不会高出两个月。