眾所周知，金剛石具有很高的硬度和耐磨性，是目前自然界中最硬的物質(zhì)。金剛石俗稱“金剛鉆”，是鉆石的原身，它是由碳元素組成的礦物，是碳元素的同素異形體，在地球深部高壓、高溫條件下形成一種由碳元素組成的單質(zhì)晶體。

      我國(guó)自2001年突破工業(yè)金剛石關(guān)鍵粉末觸媒技術(shù)后，工業(yè)金剛石行業(yè)得到了快速發(fā)展，在以河南省為核心的多家工業(yè)金剛石企業(yè)，技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)能充足、產(chǎn)業(yè)鏈配套齊全，已形成研發(fā)、生產(chǎn)一體化的超硬材料產(chǎn)業(yè)集群。根據(jù)超硬材料網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)目前行業(yè)存量壓機(jī)1-1.2萬(wàn)臺(tái)，其中用于工業(yè)金剛石7000-9000臺(tái)；根據(jù)磨料磨具網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2020年我國(guó)工業(yè)金剛石總產(chǎn)量200億克拉，其中工業(yè)金剛石單晶+微粉145億克拉，壟斷全球95%工業(yè)金剛石原料市場(chǎng)份額。然而，工業(yè)金剛石早期由歐美等國(guó)家壟斷，產(chǎn)品價(jià)格居高不下，可達(dá)100美元/克拉；中南鉆石于2001年通過(guò)自主研發(fā)突破了關(guān)鍵粉末觸媒技術(shù)，開(kāi)啟了人造金剛石快速發(fā)展道路，產(chǎn)品因產(chǎn)量大幅提升價(jià)格快速下降，2015年前后跌至0.1元/克拉，多家工業(yè)金剛石企業(yè)迎來(lái)“至暗時(shí)刻”。2020年起，受光伏、消費(fèi)電子、新能源汽車(chē)制造等高端制造領(lǐng)域快速增長(zhǎng)需求，以及培育鉆石對(duì)工業(yè)金剛石帶來(lái)的產(chǎn)能擠壓，工業(yè)金剛石供不應(yīng)求產(chǎn)品價(jià)格上漲，后續(xù)有望維持高位甚至進(jìn)一步上升。

      兩大類生產(chǎn)方法共同發(fā)展

      據(jù)了解，目前我國(guó)的傳統(tǒng)金剛石工具市場(chǎng)份額不斷提升，但高端金剛石工具仍需進(jìn)口。國(guó)產(chǎn)金剛石工具在技術(shù)工藝水平和中低端產(chǎn)品質(zhì)量方面與國(guó)際企業(yè)基本持平，建筑石材、光伏硅片加工領(lǐng)域發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品取代進(jìn)口并大量出口。而半導(dǎo)體精密加工中聚晶立方氮化硼（PCBN）、聚晶金剛石（PCD）加工仍以進(jìn)口為主，而航空航天等行業(yè)的應(yīng)用剛剛起步?？傮w上，中國(guó)超硬材料在精加工方面與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大發(fā)展空間。

      目前，全球人造金剛石行業(yè)主要有高溫高壓法（HTHP）和化學(xué)氣相沉積法（CVD）兩大類生產(chǎn)方法，而國(guó)內(nèi)人造金剛石產(chǎn)品生產(chǎn)主要采用高溫高壓法（HTHP），兩種技術(shù)形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)同發(fā)展的良性局面。其中，CVD法（化學(xué)氣相沉淀）鉆石是以一塊天然鉆裸石為母石，利用高純度甲烷、加上氫、氮等氣體輔助，在微波爐中以高壓方式，讓甲烷中與鉆石一樣的碳分子不斷累積到鉆石原石上，經(jīng)過(guò)一層層增生，可形成大至10克拉之透明鉆石。

CVD法能夠制備純度較高、尺寸較大的金剛石顆粒和金剛石膜，具有更高的利用價(jià)值，同時(shí)隨著技術(shù)的進(jìn)步，可以工業(yè)化生產(chǎn)的尺寸也顯著擴(kuò)大，應(yīng)用價(jià)值持續(xù)提升，應(yīng)用領(lǐng)域也進(jìn)一步拓展，未來(lái)有望廣泛應(yīng)用于電子器件、激光器、導(dǎo)彈、航天等領(lǐng)域。

      另外，MPCVD法是當(dāng)前世界上研究和制備金剛石薄膜的主流方法。MPCVD法可以制備面積大、均勻性好、純度高、結(jié)晶形態(tài)好的高質(zhì)量金剛石薄膜，適合在各種曲面（異形表面）上涂復(fù)金剛石薄膜，能制備各種不同需要的金剛石薄膜制品。并且，MPCVD法可以原位實(shí)施基體與金剛石薄膜之間的中間層的多種不同處理工藝，適用性強(qiáng)。設(shè)備具有使用操作簡(jiǎn)便，能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，生產(chǎn)的重復(fù)性好，能耗低，運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)。

      目前，上述兩種生產(chǎn)方法采用不同的合成原理和合成技術(shù)，生產(chǎn)出的產(chǎn)品類型和產(chǎn)品特點(diǎn)也各不相同，主要產(chǎn)業(yè)應(yīng)用也側(cè)重在不同的終端領(lǐng)域。我國(guó)目前主要采用高溫高壓法（HTHP），在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，HTHP和CVD將保持共同發(fā)展的態(tài)勢(shì)，這是人造金剛石行業(yè)的基本特色。