El diamante, el "rey de los materiales", debido a sus excelentes propiedades físicas, ha sido explorado y ampliado continuamente en campos de aplicación durante décadas.Como sustituto del diamante natural, el diamante artificial se ha utilizado en campos que van desde herramientas de mecanizado y taladros hasta semiconductores de banda prohibida ultra ancha, desde láser y armas guiadas hasta brillantes anillos de diamantes en manos de mujeres.El diamante artificial se ha convertido en una parte indispensable de la industria y la joyería.
A. Información básica
El diamante sintético es un tipo de cristal de diamante sintetizado mediante un método científico mediante la simulación artificial de la condición del cristal y el entorno de crecimiento del diamante natural.Hay dos métodos disponibles comercialmente para la producción en masa de diamantes: alta temperatura y alta presión (HTHP) y deposición química de vapor (CVD).Mediante la tecnología HPHT o CVD, se puede producir diamante artificial en tan solo unas pocas semanas, y la composición química, el índice de refracción, la densidad relativa, la dispersión, la dureza, la conductividad térmica, la expansión térmica, la transmisión de luz, la resistencia y la compresibilidad del diamante natural son exactamente las mismas. mismo.Los diamantes sintéticos de alta calidad también se conocen como diamantes cultivados.
La comparación de los dos métodos de preparación es la siguiente:
| Tipo | Proyecto | Método HPHT de alta temperatura y presión | Método de deposición química de vapor CVD |
| Técnica sintética | Materia prima principal | Polvo de grafito, polvo de catalizador metálico. | Gas que contiene carbono, hidrógeno. |
| Equipo de producción | Prensa de diamante de 6 superficies | Equipos de depósito de CVD | |
| Ambiente sintético | Entorno de alta temperatura y alta presión | Entorno de alta temperatura y alta presión | |
| Cultivar las principales características de los diamantes. | Forma del producto | Granular, estructura octaedro cúbico, 14 | Hoja, cubo estructural, 1 dirección de crecimiento. |
| Ciclo de crecimiento | Corto | Largo | |
| Costo | Bajo | Alto | |
| Grado de pureza | Un poco peor | Alto | |
| Producto adecuado | 1 ~ 5 ct para hacer crecer diamantes | Cultivar diamantes por encima de 5ct | |
| Aplicación de tecnología | Grado de aplicación | La tecnología está madura, la aplicación nacional es amplia y tiene una ventaja obvia en el mundo. | La tecnología extranjera es relativamente madura, pero la tecnología nacional aún se encuentra en la etapa de investigación y los resultados de la aplicación son pocos. |
La industria de los diamantes artificiales de China comenzó tarde, pero la velocidad de desarrollo de la industria es rápida.En la actualidad, el contenido tecnológico, los quilates y el precio de los equipos de fabricación de diamantes artificiales en China tienen ventajas competitivas en el mundo.El diamante artificial tiene las mismas excelentes propiedades que el diamante natural, como súper dureza, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión.Es un material inorgánico no metálico avanzado de alta eficiencia, alta precisión, semipermanente y protección del medio ambiente.Es el consumible principal para la producción de herramientas de procesamiento para aserrar, cortar, rectificar y taladrar materiales muy duros y quebradizos.Las aplicaciones de terminales están ampliamente cubiertas en la industria aeroespacial y militar, materiales de construcción, piedra, exploración y minería, procesamiento mecánico, energía limpia, electrónica de consumo, semiconductores y otras industrias.En la actualidad, la principal aplicación a gran escala del diamante artificial de alta calidad, concretamente el diamante cultivado, es la industria de la joyería.
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| Ventana del buscador de misiles | Broca de diamante para exploración petrolera |
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| Hoja de sierra de diamante | herramienta de diamante |
| Aplicación industrial del diamante artificial. | |
Las condiciones de producción de los diamantes naturales son muy duras, por lo que la escasez es significativa, el precio es alto durante todo el año y el precio de los diamantes cultivados es mucho más bajo que el de los diamantes naturales.Según el informe "Global Diamond Industry 2020-21" publicado por Bain Consulting, el precio minorista/mayorista de los diamantes cultivados ha estado cayendo desde 2017. En el cuarto trimestre de 2020, el precio minorista de los diamantes cultivados en laboratorio es aproximadamente el 35% del el de los diamantes naturales, y el precio al por mayor es aproximadamente el 20% del de los diamantes naturales.Se espera que con la optimización gradual de los costos técnicos, la ventaja futura del cultivo de diamantes en el precio de mercado sea más obvia.
El precio de los diamantes de cultivo representa el porcentaje de diamantes naturales.
B. La cadena industrial
Cadena de la industria del diamante artificial.
El upstream de la cadena industrial del diamante sintético se refiere al suministro de materias primas, como equipos de producción y catalizadores técnicos, así como a la producción de brocas en bruto de diamante sintético.China es el principal productor de diamantes HPHT y la producción de diamantes artificiales CVD también se está desarrollando rápidamente.En la provincia de Henan se ha formado un grupo industrial de productores de diamantes artificiales, incluidos Zhengzhou Huacheng Diamond Co., LTD., Zhongnan Diamond Co., LTD., Henan Huanghe Cyclone Co., LTD., etc. Estas empresas se han desarrollado con éxito. y produjo diamantes artificiales de partículas grandes y de alta pureza (diamante cultivado).Las empresas upstream dominan la tecnología central de producción de diamantes en bruto, tienen un capital sólido, el precio mayorista del diamante sintético en bruto es estable y las ganancias son relativamente ricas.
La parte media se refiere al comercio y procesamiento de piezas en bruto de diamante sintético, al comercio de brocas con acabado de diamante sintético y al diseño y mosaico.Los diamantes pequeños de menos de 1 quilate se tallan principalmente en la India, mientras que los diamantes de gran tamaño, como los de 3, 5, 10 o de formas especiales, se tallan principalmente en los Estados Unidos.China está emergiendo ahora como el centro de corte más grande del mundo, con Chow Tai Fook construyendo una planta de corte con capacidad para 5.000 personas en Panyu.
Downstream se refiere principalmente a la venta terminal de diamantes artificiales, el marketing y otras industrias de apoyo.El diamante artificial de grado industrial se utiliza principalmente en la industria aeroespacial, procesamiento y fabricación mecánicos, exploración de petróleo y otras industrias.La mayoría de los diamantes artificiales de alta calidad se venden a la industria de la joyería como diamantes cultivados de calidad para joyería.En la actualidad, Estados Unidos tiene el mercado más maduro del mundo para el cultivo y desarrollo de diamantes, con una cadena de ventas relativamente completa.
C. Condiciones del mercado
En los primeros años, el precio unitario del diamante artificial llegaba a los 20 ~ 30 yuanes por quilate, lo que hacía prohibitivo el número de nuevas empresas manufactureras.Con el desarrollo de la tecnología de producción, el precio del diamante artificial disminuyó gradualmente y, en los últimos años, el precio ha bajado a menos de 1 yuan por quilate.Con el desarrollo de la industria aeroespacial y militar, las obleas de silicio fotovoltaicas, los semiconductores, la información electrónica y otras industrias emergentes, la aplicación del diamante artificial en el campo de la fabricación de alta gama está en constante expansión.
Al mismo tiempo, debido al impacto de las políticas ambientales, el tamaño del mercado de la industria (en términos de producción de diamantes artificiales) ha mostrado una tendencia de disminución primero y luego de aumento en los últimos cinco años, disparándose a 14,65 mil millones de quilates en 2018 y es Se espera que alcance los 15,42 mil millones de quilates en 2023. Los cambios específicos son los siguientes:
El principal método de producción en China es el método HTHP.La capacidad instalada de la prensa de empuje de seis lados determina directamente la capacidad de producción de diamante artificial, incluido el diamante cultivado.Según diversos conocimientos del equipo de investigación del proyecto, la capacidad existente en el país no supera las 8.000 unidades del último tipo de prensa superior de seis lados, mientras que la demanda general del mercado es de unas 20.000 unidades del último tipo de prensa superior de seis lados.En la actualidad, la instalación y puesta en servicio anual de varios de los principales fabricantes nacionales de diamantes ha alcanzado una capacidad estable de alrededor de 500 nuevas unidades, lejos de satisfacer la demanda del mercado, por lo que a corto y mediano plazo, el cultivo nacional del efecto de mercado vendedor de la industria de diamantes es significativo.
Demanda nacional de capacidad de diamantes artificiales.
D. Tendencia de desarrollo
①La tendencia a la concentración industrial es cada vez más evidente.
Con la actualización de productos y la expansión del campo de aplicación de las empresas de productos de diamantes, los clientes han planteado requisitos más altos sobre la calidad y el rendimiento final del diamante artificial, lo que requiere que las empresas de diamantes artificiales tengan un fuerte capital y una fuerza de investigación y desarrollo tecnológico, así como la capacidad para organizar la producción a gran escala y la gestión unificada de la cadena de suministro.Sólo con una fuerte capacidad de investigación y desarrollo de productos, capacidad de producción y garantía de calidad, las grandes empresas pueden destacarse en la feroz competencia de la industria, acumular continuamente ventajas competitivas, expandir la escala de operación, construir un alto umbral industrial y ocupar cada vez más una posición dominante en la competencia, lo que hace que la industria presente una tendencia de concentración.
②Mejora continua en la tecnología de síntesis.
Con el desarrollo continuo de la fuerza de fabricación industrial nacional, es necesario mejorar la estabilidad y el refinamiento de las herramientas de procesamiento.El proceso de transición de las herramientas chinas de diamante artificial de gama baja a baja se acelerará aún más y se ampliará aún más el campo de aplicación terminal del diamante artificial.En los últimos años, se han logrado más logros en investigación y desarrollo en los aspectos de cavidad sintética a gran escala y optimización del martillo de aleación dura, lo que promueve en gran medida el desarrollo de la producción de diamantes sintéticos.
③Cultivo de diamantes para acelerar el ascenso de las perspectivas del mercado.
El diamante sintético se ha aplicado ampliamente en el campo industrial.Más del 90% del diamante utilizado en la industria mundial es diamante sintético.La aplicación de diamantes artificiales en el campo del consumo (diamante cultivado de calidad de joyería) también está acelerando el aumento de las perspectivas del mercado.
El cultivo mundial de diamantes de calidad para joyería aún se encuentra en la etapa inicial de crecimiento y el mercado a largo plazo tiene un gran espacio.Según el Informe de investigación de la industria global de diamantes 2020-2021 de Bain & Company, el mercado mundial de joyería en 2020 superó los 264 mil millones de dólares, de los cuales 64 mil millones de dólares fueron joyas de diamantes, lo que representa alrededor del 24,2%.En términos de estructura de consumo, según el Informe de investigación de la industria global de diamantes 2020-2021 de Bain Consulting, el consumo de Estados Unidos y China representa alrededor del 80% y el 10% del mercado mundial de consumo de diamantes cultivados.
Alrededor de 2016, los diamantes de cultivo incoloros de partículas pequeñas producidos por la tecnología HTHP en nuestro país comenzaron a entrar en la etapa de producción en masa, la granularidad y calidad del cultivo de diamantes con el progreso de la tecnología de síntesis y continúan mejorando, las perspectivas futuras del mercado son amplias.
Hora de publicación: 08-jul-2023