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郑州华晶金刚石股份有限公司

揭秘培育钻石的“炼金术”!

关键词 培育钻石|2022-09-23 09:04:00|来源 Carbontech
摘要 钻石的主要成分是碳,1799年,法国科学家摩尔沃买了一枚钻石,准备送给未婚妻,想到了之前看到的文献“钻石可以燃烧”,一时手痒点燃了这颗钻石,结果把这颗钻石变成了石墨,把金刚石变成石...

       钻石的主要成分是碳,1799年,法国科学家摩尔沃买了一枚钻石,准备送给未婚妻,想到了之前看到的文献“钻石可以燃烧”,一时手痒点燃了这颗钻石,结果把这颗钻石变成了石墨,把金刚石变成石墨的行为可以说是“得不偿失”,但是这激起了科学家的兴趣,要是能把石墨变成金刚石该有多好啊!但是,在实验室培育出钻石,并不是一帆风顺的事情。直达1953年,瑞典一家公司在实验室中合成了金刚石微晶,但是他们没有申请专利,而1954年,通用电气公司宣布他们生产出了第一个商业用途的人造钻石。

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钻石燃烧成石墨

       事实上,天然钻石的原料并不稀奇,也就是碳,难就难在钻石的形成条件非常苛刻,需要在高达1100-1500℃,4.5万到6万个大气压的压强环境下才能形成。地球的地幔层刚好满足了钻石形成条件,天然钻石就诞生在这里,并随着火山运动来到地球表面。天然钻石中,也有相当一部分属于工业级金刚石,能够达到珠宝级的钻石少之又少,再加上过去开采钻石难度非常大,因此钻石长期被皇室、贵族等垄断。

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       培育钻石即为人造金刚石单晶中质优粒大可以用于制作首饰的宝石级人造金刚石单晶。不同于锆石、莫桑石等钻石替代品,培育钻石在光学、物理、化学等方面与天然钻石具有相同性质,且4C认证标准一致。
       人造金刚石虽然刚开始是为了满足工业需求,但是别忘记了宝石级金刚石也是稀缺品,尤其是在广告、电影、电视剧的轰炸下,人们已经将钻石当作了结婚必备之物,而天然钻石一直都非常昂贵,在这种背景下,培育钻石强势入局了。培育钻石的出现,搅动着全球钻石市场,人们再也无法忽视它的存在,不少珠宝商人开始纷纷入局培育钻石。

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培育钻石裸钻

       多方分析认为,培育钻石概念受资本热捧的另一个重要原因是在于我国培育钻石消费市场渗透率极低,发展预期乐观。我国培育钻渗透率2021年仅6.7%,预计到2025年全球培育钻石终端销售额为149亿美元,2022~2025年复合年均增长率 为19.88%;中国培育钻石首饰消费额为15亿美元,2022~2025年复合年均增长率为26.91%。几家头部公司培育钻石业务毛利率都可以达到60%、70%。培育钻石产业的利润为何会如此之高呢?从产业链角度看,培育钻石可以分为上游原石制造、中游加工打磨、下游终端零售。具体到利润分配上,上游培育钻石原石制造毛利率60%至80%,中游打磨加工10%至15%,下游零售60%至70%,呈现“微笑曲线”两头高中间低的情况。

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高温高压法(HTHP)生产培育钻石

       培育钻石有高温高压法(HTHP法)和化学气相沉积法(CVD法)两种生产技术。高温高压法主要以中小颗粒钻石为主,生长速度快;CVD法具备大颗粒优势,净度更高、更可控。

       除了首饰消费用途,培育钻石有望切入新一代半导体材料领域。这也是其受到资本热捧的另一个重要原因。CVD法工业金刚石可用于高精尖的功能性材料。目前世界各国正加紧研发半导体金刚石,日本已成功研发出超纯2英寸金刚石晶圆,其储存能力相当于10亿张蓝光光盘。CVD钻石可以用在半导体芯片、电子器件散热,例如金刚石晶圆拼接方式制作CVD大面积单晶晶圆,作为LED、半导体芯片衬底,可完全解决散热问题。CVD技术钻石消费首饰只是阶段性应用领域,未来在工业半导体才是最大应用的地方,需求量将为首饰钻石十、百倍的份额。

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化学气相沉积法(CVD)生产培育钻石

       根据浙商证券预测,2022年~2025年全球培育钻石原石需求从143亿元增至313亿元,复合增速35%,2025年市场仍是供不应求。2021年至2022年,培育钻石进出口渗透率均翻倍增长,接近10%拐点,有望复制新能源车高成长性。在此背景下,多家上市公司加大扩产。

       中南钻石第二家位于河南南阳的门店正在装修中。黄河旋风培育钻石的品牌店面和子公司正在筹备当中。沃尔德更是早在2019年就由全资子公司上海沃尔德注册了高端珠宝品牌,2021年开设线下体验店,并将产品全部上线网店销售,其中大克拉的钻石由公司自产为主,小分数的钻石以外购为主。力量钻石除了计划与潮宏基共同投资创建并运营培育钻石饰品品牌外,还将在美国纽约设立境外全资孙公司,主要开展培育钻石销售、饰品销售、客户服务等业务。       培育钻石品牌整体处于上行阶段,购买者以年轻人居多,于大部分的自主品牌来说,线上销售仍是主要渠道。成本降低除了让培育钻石具备了高性价比,也让一众新生品牌有了可观的利润。

 

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