1、书书书第 卷 第期 超硬材料工程 年月 ，培育钻石的现状及未来发展趋势徐泽华，崔勇义，张鑫男（内蒙古唐合科技有限公司，内蒙古 锡林郭勒盟 ）摘要：培育钻石有两种主要的生产方法，一种为高温高压工艺下的培育，简称 ；另一种为化学气相沉积工艺，简称 ，两种方法均较为常用。中国高温高压钻石市场份额占据国内培育钻石产能的 ；全球 实验室培育钻石市场规模较大，其中，印度、美国、欧洲、新加坡以 方法为主，同时国内 钻石培育市场规模目前也在快速发展。两种培育钻石的技术在不断的竞争中发展，预计在不远的将来，天然钻石的产量会逐渐下降，并且培育钻石具有价格远低于天然钻石的优势以及越来越多的培育钻石品牌的快速成立，都
2、会促进培育钻石行业继续稳步向上发展。关键词：高温高压钻石；钻石；市场份额；钻石品牌中图分类号：文献标识码：文章编号：（），（，）：，：，引言培育钻石是指人工合成钻石，主要是人工模拟天然金刚石结晶的条件和生长环境所科学合成的金刚石晶体。合成的钻石与天然钻石均属于纯碳的结晶体，有着相同的理化特性，在折射率、透明度等方面两收稿日期：作者简介：徐泽华（），男，工程师，长期从事宝石级大单晶研发。引文格式：徐泽华，崔勇义，张鑫男培育钻石的现状及未来发展趋势超硬材料工程，（）：者可以媲美；培育钻石属于真钻石，不同于仿钻。培育钻石有两种主要的生产方法，一种是高温高压工艺下的培育，简称 ，另一种是化学气相沉积工
3、艺，简称 ，两种方法均较为常用。其中 的培育方式受到生产成本的制约，适合生产克拉以上的培育钻石毛坯，这个重量的毛坯打磨切割后正好是克拉以上的裸钻，越来越流行用于生产宝石级合成钻石；高温高压法则适用于各个粒度尺寸培育钻石的生长，目前的局限是压机的生长仓普遍较小，单台压机产量极其有限。两种生产方式均有利弊，以下对其发展现状和未来发展趋势进行全面分析。钻石的发展现状中国 钻石市场份额的增长和价格趋势在国内，金刚石的研究始于 世纪 年代中期。经过 多年的发展，国内金刚石的制备、应用及产业化方面取得了显著的成就，经历了从无到有、从小到大的发展，至 年，国内主要 金刚石生产厂家有北京希波尔科技发展有限公司
4、、北京天地东方超硬材料股份有限公司、河北普莱斯曼金刚石科技有限公司、深圳雷地科技有限公司、上海交友钻石涂层有限公司、长春八方金刚石科技有限公司等。据统计，我国国内 金刚石市场从 年的 万克拉增至 年的 万克拉，国内 金刚石市场规模从 年的 万元增至 年的 万元。国内 钻石培育市场规模快速发展。全球 钻石市场份额的变化趋势全球 实验室培育钻石市场在 年价值为 亿美元，预计到 年将达到 亿美元，年到 年的复合年增长率为。其中，印度、美国、欧洲、新加坡以 方法为主，新时代人们对实验室培育钻石真实性的认识不断提高，对开采产品的替代采购的需求不断增长，预计将成为市场的驱动因素。印度的培育钻石生产和切磨厂
5、状况自 年开始，印度开始大力扶持培育钻石产业，计划将印度培育钻石产值的全球占比从目前的 提高至 年的。据 印度时报 报道，印度政府建议成立“培育钻石产业工业园”，并加大培育钻石设备的研发工作。希望政府在未来年内降低“培育钻石设备”进口关税等税率，实施相关福利政策，并实现本土化生产，以鼓励外资建厂和开店。印度本身就具备了在中游领域的绝对优势，且人工费用低廉。在切磨领域“往上走”的步调，符合产业链利益扩张的战略需求。高温高压钻石的发展现状我国和俄罗斯以 方法为主，我国集中了全 法培育钻石产量的，年全球宝石级培育钻石原石总产量 万克拉 万克拉，其中中国产能远超其他国家，约占，以黄河旋风、中南钻石、郑
6、州华晶、力量钻石、唐合科技等为代表的公司以 为主，占据国内培育钻石产能的 ，自 年起，中南钻石、黄河旋风、力量钻石先后在大克拉培育钻石生产方面取得突破，目前已能量产克拉培育钻石毛坯，对应克拉的培育钻石裸钻，颜色可达色，净度可达 级别。与高温高压钻石生产工艺 法（温度在 、压力在 ）钻石是指模拟天然钻石生长的环境，在高压设备内，以石墨、金刚石粉或石墨金刚石粉为碳源，在高温高压、金属触媒等生长环境中形成的等轴晶系晶质体。采用高温高压法生产 克拉培育钻石仅需要数周时间。通常是在高温等离子的作用下，含碳气体被离解，碳原子在基底上沉积成钻石膜。通常 合成钻石是在低压高温条件下进行，压力一般小于个大气压，
7、温度在 左右。两种技术各有优势，效率更高、颜色更好，纯净度更优。生产克拉培育钻石原石，由于高温高压（）是碳原子与碳原子连接形成，所以生长周期仅需要数天。化学气相沉积（）是在晶种片上将含碳气体解离生长，逐渐堆积增生，这就需要数周的生长周期。由于高温高压（）需要金属触媒作为溶剂参与反应，所以会对钻石的纯净度产生一些影响，化学气相沉积（）纯净度稍好。培育钻石市场的现状俄乌战争对于培育钻石市场的影响俄罗斯是全球重要的天然钻石毛坯出口国，年，俄罗斯出口钻石毛坯金额约 亿美元。由于美国、欧盟、英国、加拿大对俄罗斯发起制裁，目前钻石超 硬 材 料 工 程 年月加工环节已经面临货源不稳定、毛坯持续涨价等问题。
8、据I D E X数据显示,2 0 2 2年末,全球钻石价格指数已较2 0 2 1年末上涨9.9%。主要天然钻石生产商已经在1月份接连上调毛坯价格,涨幅均在5%以上。在俄乌冲突影响下,印度天然钻石毛坯进口量大幅下降,一些企业试图通过转移部分业务到培育钻石以维持运营。据经济时报报道,由于缺乏来自俄罗斯矿商A l r o s a的天然毛坯钻石,天然钻石加工企业已将其约2 0%的库存转为培育钻石。未来预计中游业绩将在很大程度上受到钻石珠宝零售业绩、对需求和消费者信心持续增长的预期以及毛坯钻石供应有限的影响。4.2 培育钻石零售市场现状全球培育钻石零售市场集中在美国,占比约为8 0%,美国消费者对培育钻
9、石认知度较高。根据有关调查显示,有近八成的美国消费者知道培育钻石,有接近六成的消费者了解培育钻石和天然钻石的区别。美国市场占据了全球培育钻石约8 0%的销售量,培育钻石市场规模遥遥领先,而中国销售市场占比仅为1 0%,虽为全球第二大市场,但与美国差距很大,国内市场释放潜力大。2 0 2 1年,全球培育钻石渗透率为8%,中国培育钻石渗透率为6.7%。伴随着国内外众多参与者开始布局培育钻石终端零售环节、创建培育钻石品牌,消费者对培育钻石的认知程度逐渐提高,有利于充分挖掘培育钻石的市场价值,提高培育钻石的渗透率3。5 新冠疫情后培育钻石的未来发展趋势5.1 从培育钻石珠宝市场行业趋势方面分析培育钻石
10、供需两旺,行业迎来爆发期。培育钻石理化性质和天然钻石完全相同,成为钻石消费新选择。上游生产商技术走向成熟,产品品质持续提升;下游品牌商和零售商推进市场教育,加速产品渗透。供需两旺形成合力,推动培育钻石行业快速成长。另外未来几年,越来越多的培育钻石品牌快速成立,培育钻石的品牌建设越来越多4。5.2 从培育钻石物理化学性质及性价比方面分析与仿钻不同,培育钻石是在实验室中人工模拟天然钻石结晶的过程及条件培育的真钻石,培育钻石在晶体结构的完整性、折射率、相对密度、色散等方面已经可以与天然钻石媲美,在硬度值、导热性、热胀性、电阻率、可压缩性等方面,两者表现也几乎完全一致5。但是培育钻石的价格远低于天然钻
11、石,未来的市场份额更高,未来发展趋势较好6。5.3 从技术方面分析目前H P HT法已经很成熟,能够批量供应12克拉的裸石消费市场。缺点是因为金属触媒引起的纯度问题,在大颗粒钻石中可以很明显的看到;C V D法生产出来的培育钻石重量大,纯度高,缺点是颜色不稳定和生产周期比较长。以后如果技术方面有突破,培育钻石的生产成本会进一步下降。两种培育钻石的技术在不断的竞争中发展,预计在不远的将来天然钻石的产量会逐渐下降,到那个时候培育钻石有可能弥补供给缺口。6 结语培育钻石和天然钻石的理化成分完全相同,培育钻石的成本更低且得到了广泛的发展,在未来阶段,培育钻石的发展潜力将会更大,其中H P HT和C V
12、 D两种培育钻石的方法也会竞相发展,逐步实现培育钻石行业的腾飞。参考文献:1 何珊珊,谭红琳,祖恩东.天然钻石和合成钻石的光谱学特征研究J.光散射学报,2 0 2 2,3 4(2):1 7 9-1 8 6.2 万晓昌,刘欣蔚,翟少华,等.高温高压合成大单晶金刚石晶体形态特征研究J.超硬材料工程,2 0 2 0,3 2(4):8-1 3.3 吴劲草,谭志千.新钻初生:培育钻石行业迎来高速发展N.中国黄金报,2 0 2 1-1 1-3 0(0 0 8).4 王婷.抢抓产业新机遇领跑行业新赛道:首届中国国际培育钻石产业发展与创新大会在广州举办J.广东经济,2 0 2 2(5):5 4-5 7.5 龚婉君.让钻石回归佩戴本质功能H P HT培育钻石促进钻石行业健康发展J.中国宝玉石,2 0 1 7(4):1 6 4.6 康曦.培育钻石行业步入发展快车道N.中国证券报,2 0 2 2-0 2-1 5(A 0 7).15第3 5卷 第2期 徐泽华等:培育钻石的现状及未来发展趋势
