试论我国人造金刚石工业的现状与未来

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摘要：文章对我国人造金刚石工业的起源，发展及现状进行了详细归纳，通过与发达国家相比总结出当前存在的一些不足之处，并提出了问题的解决方法及注重要点，对相关工业未来发展的几个方向进行了展望。文章的研究对于我国人造金刚石工业的市场现状和未来发展具有一定的参考价值和借鉴意义。

关键词：人造金刚石；现状；未来

中图分类号：F426 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）26-0036-02

人造金刚石是在超高压高温的外在环境中，使非金刚石结构的碳发生相变而制取的。与天然金刚石相比，它的生产成本相对较低，应用效果却同样出色，因此近几十年来持续受到世界各国的普遍关注。1954年，美国GE公司首次成功研制出人造金刚石。经历了近六十年的发展，目前人造金刚石已被应用于超硬材料切割工具、光学窗口和半导体上的散热片等，而人造金刚石的用量也已成为衡量一个国家工业是否发达的重要标志。根据《2011-2012年中国超硬材料制品行业发展现状分析》相关内容：中国的人造金刚石产量现居世界首位，工业体系现已构建完全，生产规模正不断扩大。现阶段，人造金刚石已经成功应用于我国的光学玻璃冷加工、地质钻探、陶瓷及汽车零件加工、金属拉丝、抛光涂层等多个行业领域，关于人造金刚石的应用现状与未来发展也成为了我国理论界的一个研究热点。

1 我国人造金刚石工业的起源、发展及现状

1969年，我国首个人造金刚石及其制品生产厂投产，标志着人造金刚石工业在我国的起源。经历了近50年的发展，我国人造金刚石工业在技术、应用、产量、市场等方面都得到了迅速的发展。2005年，我国人造金刚石产量首次突破30亿克拉。2006年上半年，我国人造金刚石制造业总产值为7.2亿元，行业利润达2.4亿元。2011年，我国人造金刚石年产量已近100亿克拉。现阶段，中南钻石、黄河旋风和豫金刚石三家公司占据着我国人造金刚石产品市场80%以上的重要份额。在针对2011～2015年制定的《“十二五”新材料产业发展规划》中，人造金刚石行业被正式列为重点扶持行业。

近年来，随着建材、地质、机电、汽车等行业的市场投资不断扩大，对人造金刚石的需求也保持着较快的增长速度。天然气开发、石油勘探等大型工程项目在我国的不断推进，也使得人造金刚石工具的发展不断加快。此外，光伏用金刚石线的潜在新增市场接近40亿/a，相关产业的发展也将为人造金刚石产品带来巨大市场。

2 我国人造金刚石工业现状中存在的问题及解决

措施

2.1 高品质的人造金刚石产量相对较低

虽然我国人造金刚石的产量位居世界首位，然而与发达国家的优势产品相比，还存在着品质低、质量差等不足之处，难以赢得国际市场的青睐。目前，我国人造金刚石总产量约98%的产品，是以六面顶压机、片状触媒与石墨生产的低档金刚石；而以两面顶压机、片（粉）状触媒与石墨生产的中高档金刚石仅为总量的2%左右。由此可见，要大力提升我国人造金刚石的产品品质，最直接的措施就是推广大吨位两面顶压机的使用。目前，北京人工晶体研究院和保定八达合成材料有限公司开展了利用两面顶压机生产人造金刚石的实践，相关企业应借鉴其成功经验来增加自身生产中高档金刚石的能力。

2.2 大颗粒单晶金刚石合成技术尚待发展

大颗粒单晶金刚石的生长对环境压力、外界温度及持续时间的要求十分精确，对操作技术和实验条件的要求较为复杂。由于相关技术问题所限，我国大颗粒单晶金刚石的合成研究还处于实验阶段，未能向工业化进一步推进。目前，日本、英国等国家已经成功地实现了大颗粒单晶金刚石合成工业化。我国的研究者应与掌握核心技术的实验室开展交流，对实验设备的设计、合成温度及压力的调试、传压介质及触媒的选取、金刚石生长规律等开展进一步的研究，从而不断探寻发展我国金刚石合成技术的可行之路。

2.3 性能指标体系及行业品牌意识仍需加强

与发达国家的产品相比，我国人造金刚石还存在着性能指标不够完整、品牌意识不够深入等问题。在按照用途对人造金刚石产品进行的分类中，英国Debeers公司共有44种产品，美国GE公司有25种；而我国则只有11种。性能指标体系的不够完善，使我国金刚石制品在国际市场上得不到重视和认可，而国内对人造金刚石品牌意识的淡漠也阻碍产品的市场竞争力。2000年，我国机床工具工业协会组织了人造金刚石优秀品牌推荐活动，并在《金刚石与磨料磨具工程》、《石材》、《中国机床工具报》等刊物上对获选的15个产品进行了宣传，从而提升了我国人造金刚石企业的品牌意识。

3 我国人造金刚石工业未来发展的几个方向

3.1 不断完善相关配套试验基地的建设

随着人造金刚石制品在现代工业应用中的不断推广，对于其性能的检测也成为工业生产的一个重要环节。由于我国尚未建设完善的检测基地，因此新开发的产品只能通过生产测试磨削参数。为了改变这一现状，未来我国应建立系统、规范、完善、全面的人造金刚石试验检测基地，将制品的具体磨削参数方便、直接地提交给用户。随着我国金刚石出口的进一步加大，这项举措不仅可以加快国内产品的开发步伐，还可以提升相关产品在国际市场的竞争力。

3.2 不断促进产品质量标准与国际接轨

虽然我国的人造金刚石制品已经在国际市场中占据了一席之地，然而市场中的高端产品仍然来自发达国家。造成这一结果的原因不只是我国的相关产品品质较差，还有一个重要的原因就是我国现行的产品质量标准没有和国际接轨。因此，当我国的产品进入国际市场之后，将受到来自发达国家的巨大冲击，从而使我国被迫地去占领中低端市场。为了改变这一现状，我国应尽快出台与国际接轨的人造金刚石检测、分选技术及产品质量标准，从而提升产品在国际市场的竞争力和知名度。

3.3 不断提升生产的规模和产品的品质

人造金刚石产品的生产属于高科技新兴行业，未来的几十年中应向规模化和科技化不断推进。大型化国产两面顶压机将逐渐在我国生产企业中普及，对于高品级人造金刚石原辅合成材料的研究将不断完善，一些缺乏足够资金竞争力和先进技术支撑的企业将退出激烈的市场竞争。我国金刚石产品行业整体应向高品级、高质量、高标准、高精度的方向大力迈进，从而满足国际市场中石材、玻璃、陶瓷、机械等行业的大量需求。

4 结论与展望

人造金刚石是物理特性优异的高端合成材料，在工业生产中应用十分广泛。经历了近六十年的发展，我国的人造金刚石产业走过了从无到有、从小到大的奋斗历程，目前人造金刚石年产量已占全球总产量的90%，位居世界第一。然而，我国的人造金刚石与发达国家相比较，还存在着产品质量偏低、质量标准落后、品牌意识薄弱等不足之处。

本次研究从我国人造金刚石工业的起源、发展及现状出发，对当前存在问题的解决方法进行了详细阐述，并总结出我国人造金刚石工业未来发展的几个方向。文章认为：大力发展大颗粒人造金刚石单晶合成技术、持续提升行业品牌意识、不断完善相关配套试验基地的建设、促进产品质量标准与国际接轨配套、提升生产的规模和产品的品质，是未来我国人造金刚石工业发展的必经之路。可以预见，随着我国人造金刚石工业生产规模和产品品质的不断提升，我国人造金刚石相关行业将实现由大转强的远大理想。

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