超硬材料網(wǎng)

       2月12日，吉林大學物理學院高壓與超硬材料全國重點實驗室、綜合極端條件高壓科學中心劉冰冰教授、姚明光教授團隊聯(lián)合中山大學朱升財教授等近日取得了重大突破，在Nature Materials上發(fā)布最新研究，發(fā)現(xiàn)再高溫高壓下石墨經(jīng)由后石墨相形成六方金剛石的全新路徑，并“首次"合成出高質(zhì)量六方金剛石塊材，發(fā)現(xiàn)其具有高出立方金剛石的極高硬度和良好的熱穩(wěn)定性。該成果不僅提供了一種純相六方金剛石人工合成的有效途徑，給出了其獨立存在的有力證據(jù)，也為超硬材料和新型碳材料添加了性能更為優(yōu)異的新成員，為突破立方金剛石的應(yīng)用局限提供了可能。

       華安證券認為，近年來，培育鉆石憑借其環(huán)保、可持續(xù)性以及高性價比的優(yōu)勢，逐漸成為市場關(guān)注的焦點。中國已成為全球最大的人造鉆石生產(chǎn)和加工基地，也是最重要的鉆石批發(fā)市場。2023年，中國培育鉆石行業(yè)需求量超900萬克拉。在高端科技領(lǐng)域的應(yīng)用，人造金剛石的應(yīng)用日益廣泛，涵蓋了精密機械加工、半導(dǎo)體切割以及新興的聲、熱、光、電等技術(shù)領(lǐng)域。以工業(yè)金剛石為原料的PCD刀具和微鉆廣泛應(yīng)用于汽車、消費電子鋼鐵加工、航空航天等行業(yè)，滿足了高端制造的精密需求。

       培育鉆石的低價優(yōu)勢及其與天然 鉆石幾乎無異的外觀和物理特性，使其在消費市場上備受青睞。尤其在年輕消費者中，培育鉆石逐漸超越傳統(tǒng)婚戀用途，成為“悅己消 費”的主流趨勢。80 后到 95 后的消費者對鉆石的可持續(xù)性關(guān)注較 高，約75%傾向購買培育鉆石。

       在工業(yè)領(lǐng)域，培育鉆石作為人造金 剛石，廣泛應(yīng)用于切割、磨削、鉆孔等工藝中，特別是在石材、金屬 和玻璃等硬質(zhì)材料的加工中占據(jù)主流地位。隨著中國城市化進程的加 速，建筑行業(yè)的需求增長，培育鉆石工具在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用也將進一 步擴大。

       在高端科技領(lǐng)域，培育鉆石的應(yīng)用潛力巨大，尤其在散熱技 術(shù)和量子計算領(lǐng)域。金剛石具備超強硬度、耐高溫、優(yōu)良的熱導(dǎo)率和 電子遷移率，成為新型半導(dǎo)體材料，廣泛應(yīng)用于高功率、高頻率電子設(shè)備的散熱中。Akash Systems 提出的金剛石散熱GPU技術(shù)，利用金剛石導(dǎo)熱性能超出銅五倍的特點，大幅提升電子設(shè)備的工作效率。

       此外，金剛石在量子計算領(lǐng)域也展現(xiàn)出巨大潛力，特別是在氮-空位中心（NV 中心）的應(yīng)用，這一技術(shù)突破了傳統(tǒng)硅基量子芯片對低溫 環(huán)境的依賴，成為未來量子計算機的重要材料。華為近年來在金剛石 散熱技術(shù)領(lǐng)域取得了重要進展，相關(guān)專利涉及基于金剛石的復(fù)合導(dǎo)熱 材料，用于解決現(xiàn)代芯片的散熱問題。

       隨著技術(shù)的不斷突破，培育鉆石在高端科技領(lǐng)域的應(yīng)用將持續(xù)擴展，特別是在半導(dǎo)體、量子計算和軍事技術(shù)等前沿領(lǐng)域，未來有望發(fā)揮重要作用。鉆石行業(yè)的快速發(fā)展促使企業(yè)在超硬材料、培育鉆石及其應(yīng)用領(lǐng)域展開技術(shù)創(chuàng)新，推動了行業(yè)的技術(shù)進步。