摘要：文章對(duì)我國(guó)人造金剛石工業(yè)的起源，發(fā)展及現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)歸納，通過(guò)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比總結(jié)出當(dāng)前存在的一些不足之處，并提出了問(wèn)題的解決方法及注重要點(diǎn)，對(duì)相關(guān)工業(yè)未來(lái)發(fā)展的幾個(gè)方向進(jìn)行了展望。文章的研究對(duì)于我國(guó)人造金剛石工業(yè)的市場(chǎng)現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展具有一定的參考價(jià)值和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：人造金剛石；現(xiàn)狀；未來(lái)

中圖分類號(hào)：F426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2012）26-0036-02

人造金剛石是在超高壓高溫的外在環(huán)境中，使非金剛石結(jié)構(gòu)的碳發(fā)生相變而制取的。與天然金剛石相比，它的生產(chǎn)成本相對(duì)較低，應(yīng)用效果卻同樣出色，因此近幾十年來(lái)持續(xù)受到世界各國(guó)的普遍關(guān)注。1954年，美國(guó)GE公司首次成功研制出人造金剛石。經(jīng)歷了近六十年的發(fā)展，目前人造金剛石已被應(yīng)用于超硬材料切割工具、光學(xué)窗口和半導(dǎo)體上的散熱片等，而人造金剛石的用量也已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)是否發(fā)達(dá)的重要標(biāo)志。根據(jù)《2011-2012年中國(guó)超硬材料制品行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析》相關(guān)內(nèi)容：中國(guó)的人造金剛石產(chǎn)量現(xiàn)居世界首位，工業(yè)體系現(xiàn)已構(gòu)建完全，生產(chǎn)規(guī)模正不斷擴(kuò)大?，F(xiàn)階段，人造金剛石已經(jīng)成功應(yīng)用于我國(guó)的光學(xué)玻璃冷加工、地質(zhì)鉆探、陶瓷及汽車零件加工、金屬拉絲、拋光涂層等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，關(guān)于人造金剛石的應(yīng)用現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展也成為了我國(guó)理論界的一個(gè)研究熱點(diǎn)。

1 我國(guó)人造金剛石工業(yè)的起源、發(fā)展及現(xiàn)狀

1969年，我國(guó)首個(gè)人造金剛石及其制品生產(chǎn)廠投產(chǎn)，標(biāo)志著人造金剛石工業(yè)在我國(guó)的起源。經(jīng)歷了近50年的發(fā)展，我國(guó)人造金剛石工業(yè)在技術(shù)、應(yīng)用、產(chǎn)量、市場(chǎng)等方面都得到了迅速的發(fā)展。2005年，我國(guó)人造金剛石產(chǎn)量首次突破30億克拉。2006年上半年，我國(guó)人造金剛石制造業(yè)總產(chǎn)值為7.2億元，行業(yè)利潤(rùn)達(dá)2.4億元。2011年，我國(guó)人造金剛石年產(chǎn)量已近100億克拉?，F(xiàn)階段，中南鉆石、黃河旋風(fēng)和豫金剛石三家公司占據(jù)著我國(guó)人造金剛石產(chǎn)品市場(chǎng)80%以上的重要份額。在針對(duì)2011～2015年制定的《“十二五”新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中，人造金剛石行業(yè)被正式列為重點(diǎn)扶持行業(yè)。

近年來(lái)，隨著建材、地質(zhì)、機(jī)電、汽車等行業(yè)的市場(chǎng)投資不斷擴(kuò)大，對(duì)人造金剛石的需求也保持著較快的增長(zhǎng)速度。天然氣開(kāi)發(fā)、石油勘探等大型工程項(xiàng)目在我國(guó)的不斷推進(jìn)，也使得人造金剛石工具的發(fā)展不斷加快。此外，光伏用金剛石線的潛在新增市場(chǎng)接近40億/a，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也將為人造金剛石產(chǎn)品帶來(lái)巨大市場(chǎng)。

2 我國(guó)人造金剛石工業(yè)現(xiàn)狀中存在的問(wèn)題及解決

措施

2.1 高品質(zhì)的人造金剛石產(chǎn)量相對(duì)較低

雖然我國(guó)人造金剛石的產(chǎn)量位居世界首位，然而與發(fā)達(dá)國(guó)家的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品相比，還存在著品質(zhì)低、質(zhì)量差等不足之處，難以贏得國(guó)際市場(chǎng)的青睞。目前，我國(guó)人造金剛石總產(chǎn)量約98%的產(chǎn)品，是以六面頂壓機(jī)、片狀觸媒與石墨生產(chǎn)的低檔金剛石；而以兩面頂壓機(jī)、片（粉）狀觸媒與石墨生產(chǎn)的中高檔金剛石僅為總量的2%左右。由此可見(jiàn)，要大力提升我國(guó)人造金剛石的產(chǎn)品品質(zhì)，最直接的措施就是推廣大噸位兩面頂壓機(jī)的使用。目前，北京人工晶體研究院和保定八達(dá)合成材料有限公司開(kāi)展了利用兩面頂壓機(jī)生產(chǎn)人造金剛石的實(shí)踐，相關(guān)企業(yè)應(yīng)借鑒其成功經(jīng)驗(yàn)來(lái)增加自身生產(chǎn)中高檔金剛石的能力。

2.2 大顆粒單晶金剛石合成技術(shù)尚待發(fā)展

大顆粒單晶金剛石的生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境壓力、外界溫度及持續(xù)時(shí)間的要求十分精確，對(duì)操作技術(shù)和實(shí)驗(yàn)條件的要求較為復(fù)雜。由于相關(guān)技術(shù)問(wèn)題所限，我國(guó)大顆粒單晶金剛石的合成研究還處于實(shí)驗(yàn)階段，未能向工業(yè)化進(jìn)一步推進(jìn)。目前，日本、英國(guó)等國(guó)家已經(jīng)成功地實(shí)現(xiàn)了大顆粒單晶金剛石合成工業(yè)化。我國(guó)的研究者應(yīng)與掌握核心技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展交流，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的設(shè)計(jì)、合成溫度及壓力的調(diào)試、傳壓介質(zhì)及觸媒的選取、金剛石生長(zhǎng)規(guī)律等開(kāi)展進(jìn)一步的研究，從而不斷探尋發(fā)展我國(guó)金剛石合成技術(shù)的可行之路。

2.3 性能指標(biāo)體系及行業(yè)品牌意識(shí)仍需加強(qiáng)

與發(fā)達(dá)國(guó)家的產(chǎn)品相比，我國(guó)人造金剛石還存在著性能指標(biāo)不夠完整、品牌意識(shí)不夠深入等問(wèn)題。在按照用途對(duì)人造金剛石產(chǎn)品進(jìn)行的分類中，英國(guó)Debeers公司共有44種產(chǎn)品，美國(guó)GE公司有25種；而我國(guó)則只有11種。性能指標(biāo)體系的不夠完善，使我國(guó)金剛石制品在國(guó)際市場(chǎng)上得不到重視和認(rèn)可，而國(guó)內(nèi)對(duì)人造金剛石品牌意識(shí)的淡漠也阻礙產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。2000年，我國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)組織了人造金剛石優(yōu)秀品牌推薦活動(dòng)，并在《金剛石與磨料磨具工程》、《石材》、《中國(guó)機(jī)床工具報(bào)》等刊物上對(duì)獲選的15個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行了宣傳，從而提升了我國(guó)人造金剛石企業(yè)的品牌意識(shí)。

3 我國(guó)人造金剛石工業(yè)未來(lái)發(fā)展的幾個(gè)方向

3.1 不斷完善相關(guān)配套試驗(yàn)基地的建設(shè)

隨著人造金剛石制品在現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用中的不斷推廣，對(duì)于其性能的檢測(cè)也成為工業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。由于我國(guó)尚未建設(shè)完善的檢測(cè)基地，因此新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品只能通過(guò)生產(chǎn)測(cè)試磨削參數(shù)。為了改變這一現(xiàn)狀，未來(lái)我國(guó)應(yīng)建立系統(tǒng)、規(guī)范、完善、全面的人造金剛石試驗(yàn)檢測(cè)基地，將制品的具體磨削參數(shù)方便、直接地提交給用戶。隨著我國(guó)金剛石出口的進(jìn)一步加大，這項(xiàng)舉措不僅可以加快國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)步伐，還可以提升相關(guān)產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2 不斷促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際接軌

雖然我國(guó)的人造金剛石制品已經(jīng)在國(guó)際市場(chǎng)中占據(jù)了一席之地，然而市場(chǎng)中的高端產(chǎn)品仍然來(lái)自發(fā)達(dá)國(guó)家。造成這一結(jié)果的原因不只是我國(guó)的相關(guān)產(chǎn)品品質(zhì)較差，還有一個(gè)重要的原因就是我國(guó)現(xiàn)行的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有和國(guó)際接軌。因此，當(dāng)我國(guó)的產(chǎn)品進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)之后，將受到來(lái)自發(fā)達(dá)國(guó)家的巨大沖擊，從而使我國(guó)被迫地去占領(lǐng)中低端市場(chǎng)。為了改變這一現(xiàn)狀，我國(guó)應(yīng)盡快出臺(tái)與國(guó)際接軌的人造金剛石檢測(cè)、分選技術(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從而提升產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力和知名度。

3.3 不斷提升生產(chǎn)的規(guī)模和產(chǎn)品的品質(zhì)

人造金剛石產(chǎn)品的生產(chǎn)屬于高科技新興行業(yè)，未來(lái)的幾十年中應(yīng)向規(guī)?；涂萍蓟粩嗤七M(jìn)。大型化國(guó)產(chǎn)兩面頂壓機(jī)將逐漸在我國(guó)生產(chǎn)企業(yè)中普及，對(duì)于高品級(jí)人造金剛石原輔合成材料的研究將不斷完善，一些缺乏足夠資金競(jìng)爭(zhēng)力和先進(jìn)技術(shù)支撐的企業(yè)將退出激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。我國(guó)金剛石產(chǎn)品行業(yè)整體應(yīng)向高品級(jí)、高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)、高精度的方向大力邁進(jìn)，從而滿足國(guó)際市場(chǎng)中石材、玻璃、陶瓷、機(jī)械等行業(yè)的大量需求。

4 結(jié)論與展望

人造金剛石是物理特性優(yōu)異的高端合成材料，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。經(jīng)歷了近六十年的發(fā)展，我國(guó)的人造金剛石產(chǎn)業(yè)走過(guò)了從無(wú)到有、從小到大的奮斗歷程，目前人造金剛石年產(chǎn)量已占全球總產(chǎn)量的90%，位居世界第一。然而，我國(guó)的人造金剛石與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較，還存在著產(chǎn)品質(zhì)量偏低、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)落后、品牌意識(shí)薄弱等不足之處。

本次研究從我國(guó)人造金剛石工業(yè)的起源、發(fā)展及現(xiàn)狀出發(fā)，對(duì)當(dāng)前存在問(wèn)題的解決方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并總結(jié)出我國(guó)人造金剛石工業(yè)未來(lái)發(fā)展的幾個(gè)方向。文章認(rèn)為：大力發(fā)展大顆粒人造金剛石單晶合成技術(shù)、持續(xù)提升行業(yè)品牌意識(shí)、不斷完善相關(guān)配套試驗(yàn)基地的建設(shè)、促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際接軌配套、提升生產(chǎn)的規(guī)模和產(chǎn)品的品質(zhì)，是未來(lái)我國(guó)人造金剛石工業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著我國(guó)人造金剛石工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品品質(zhì)的不斷提升，我國(guó)人造金剛石相關(guān)行業(yè)將實(shí)現(xiàn)由大轉(zhuǎn)強(qiáng)的遠(yuǎn)大理想。

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