鑽石，也叫金剛石，是自然界中(zhōng)天然存在的最堅硬的物(wù)質。從被人們發現之初，就與權力、财富緊緊相連。
實際上，金剛石除了鑽石高端裝飾應用以外(wài)，在衆多高新技術領域如芯片、微電(diàn)子、量子、光學、超精密加工(gōng)、高端醫療等領域均有極佳的應用前景，在國民經濟中(zhōng)具有重要的戰略地位。
在甯波，就有一(yī)家名爲甯波晶鑽工(gōng)業科技有限公司的企業（甬股交挂牌代碼：720151），結合甯波材料所的力量，用“黑科技”把鑽石種到了“實驗室”裏，引到了“流水線”上。
據了解，這家企業也是國内行業生(shēng)産規模最大(dà)、産量占全球四份之一(yī)的化學氣相沉積（CVD）大(dà)單晶金剛石生(shēng)産制造商(shāng)，它在生(shēng)産設備技術上的突破，更是讓中(zhōng)國這個金剛石大(dà)國的産業鏈從中(zhōng)低端迅速跨入了國際合成金剛石應用高端市場。
打破國外(wài)設備壟斷
金剛石具有一(yī)系列極其卓越的物(wù)理化學性質，如具有極高的硬度和彈性模量、很高的斷裂強度、極低的摩擦系數和非常低的熱膨脹系數等等。這些特點使其長久活躍在功能材料和工(gōng)程材料研究的實驗室中(zhōng)，是無數科研專家揣摩的主題。
甯波晶鑽工(gōng)業科技有限公司就是脫胎于甯波材料研究所的一(yī)支研究團隊，2013年正式成立。
總經理張軍安告訴記者，晶鑽科技可以說是全球“培育鑽石”這條賽道上最早一(yī)批“嘗螃蟹的人”，傳統合成金剛石的方法主要是依靠高溫高壓，而晶鑽“培育”出來的鑽石主要是采取了一(yī)種名爲化學氣相沉積（CVD）的技術。
何爲CVD技術？這個過程和“種植”類似，形象來說，就是在超真空培養倉中(zhōng)，用小(xiǎo)鑽石作爲“種子”，通入碳源氣體(tǐ)，讓“養料”中(zhōng)的碳原子在微波作用下(xià)分(fēn)離(lí)出碳原子，逐漸沉積在鑽石種子上，并按鑽石的“DNA編碼”順序結晶，這種技術相對于高溫高壓的方法，最大(dà)的優勢就是能夠讓“鑽石種子”成長爲更大(dà)、更純、可控摻雜(zá)的鑽石晶體(tǐ)。
不過，技術有了，這些實驗室裏誕生(shēng)的鑽石要走向更廣闊的應用舞台還需要關鍵一(yī)步，那就是産業化。
在這個關鍵節點，相關企業面臨最大(dà)的關卡就是在“培育”設備上。當時，在國内，想要合成出高品質的單晶金剛石，能供應相關設備的廠家并不多，一(yī)般是從日本、美國、德國進口，價格也非常昂貴，換算成人民币大(dà)概需要近300萬人民币，而且它的核心配件還會受到一(yī)些出口掣肘，這對于一(yī)些剛走出實驗室的企業來說，無疑是一(yī)堵高牆。
工(gōng)欲善其事，必先利其器。爲了不被國外(wài)高昂的制造設備扼住喉嚨，這支年輕的隊伍在專家團隊指導下(xià)開(kāi)始自己動手搞起了研發設計。“當時團隊總共四十餘号人，我(wǒ)們把一(yī)半的人力都投到了這一(yī)塊，是抱着完成全面國産替代的決心在推進的。”張軍安回憶道。
2014年，在攻堅了近一(yī)年之後，好消息終于如約而至——甯波材料所裏誕生(shēng)了全國第一(yī)台CVD裝備，晶鑽科技用其生(shēng)産出了第一(yī)顆“中(zhōng)國血統”的鑽石。
目前，晶鑽科技自主研發的CVD裝備已經叠代到了第10代，實現了完全的國産替代，共擁有機台數達到了550台，而放(fàng)眼全世界，機台總數也不過在2000台左右。這些“鋼鐵工(gōng)友”，成爲了甯波晶鑽走入全球金剛石産業序列的最堅實後盾。
産品市占率達近70%
鑽石在消費(fèi)市場的美名，早已有之，那麽，作爲一(yī)種材料，它的應用能爲我(wǒ)們的生(shēng)産生(shēng)活帶來哪些變化呢？
我(wǒ)們中(zhōng)國有一(yī)句傳統的俗語，叫做“沒有金剛鑽，不攬瓷器活”，張軍安表示，金剛石很早就成爲我(wǒ)們生(shēng)産工(gōng)具的一(yī)部分(fēn)。現在，從我(wǒ)們最常見的光潔度較高的手機外(wài)殼，到一(yī)些超精密刀具，甚至在門檻非常高的高端半導體(tǐ)芯片、量子計算機、量子通信、光學窗口、高壓物(wù)理實驗壓砧、醫療等領域，都有CVD大(dà)單晶金剛石的影子。
廣闊的應用前景讓晶鑽科技團隊在攻克CVD裝備的難關之後，迅速投入産業化嘗試，産能以每年3倍、4倍的速度擴張。
以晶鑽科技爲代表，“培育鑽石”企業燎原的發展勢頭，甚至讓全球最大(dà)的鑽石供應商(shāng)戴比爾斯集團也不得不直面這條賽道的發展前景，并于2018年正式宣布投入人造鑽石研究。戴比爾斯的“低頭”無疑爲這片市場再添一(yī)把火(huǒ)。根據摩根士丹利預測，到2030年，全球實驗室培育鑽石市場（毛坯）将達到40億美元，年複合增長率達到24%。
“現在整個行業還是在飛速發展的階段，2013年的時候，單晶金剛石的尺寸一(yī)般在3毫米左右，現在最大(dà)已經可以做到30毫米。但是這對我(wǒ)們來說，也僅僅是一(yī)個開(kāi)始，如果未來要将這個材料與芯片等産品相融合，它就需要做到4英寸、8英寸甚至12英寸。”張軍安對于未來的展望也印證了一(yī)個觀點——“鋼鐵時代”和“矽時代”之後，“碳時代”已經悄然崛起，而單晶金剛石正是材料領域的重要抓手。
據了解，晶鑽科技的産品已占據國内CVD大(dà)單晶金剛石70%以上的市場。在該領域中(zhōng)，企業生(shēng)産能力和規模均位居國際前三，2021年，其産能預計達到50萬克拉。
而它的規劃藍(lán)圖還不局限在單一(yī)的材料生(shēng)産上。如今，在甬江科創大(dà)走廊，由晶鑽科技投資(zī)的産業園正在有序地建設之中(zhōng)，規劃用地約123畝，計劃總投資(zī)超12億元，涉及業态涵蓋金剛石的生(shēng)産裝備、生(shēng)産材料與電(diàn)商(shāng)銷售、聯合研發等綜合業态。
“我(wǒ)們期待在不久的将來，晶鑽科技會成爲甯波一(yī)張亮麗的名片！”張軍安說道。
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