中国培育钻石行业门户网站
钻石查询(老版入口)English
分享嘉宾：河南国钻新材料科技有限公司董事长 苑执中博士嘉宾简介：苑博士从事钻石加工、鉴定、研究及教学超过四十四年。现从事首饰钻石加工、高温高压、CVD单晶、多晶钻石生长及应用研究、生产，于纽约、台北、郑州 ...
|
图源：GIA深圳校友年会分享会现场 分享嘉宾：河南国钻新材料科技有限公司董事长 苑执中博士 嘉宾简介：苑博士从事钻石加工、鉴定、研究及教学超过四十四年。现从事首饰钻石加工、高温高压、CVD单晶、多晶钻石生长及应用研究、生产，于纽约、台北、郑州设有鉴定所及钻石切磨、生长工厂。 一、高温高压国内外工厂状况 高温高压大部分产能在中国，中南、黄河旋风、华晶、力量，现在国内五家要新进入这个行业，各家宣称目标1000-2000台机器。中南4500台，黄河4000台、华晶2000台、力量600台，生产培育钻石设备数中南900台，黄河1200台，华晶800台，力量200台。这几家也想做CVD钻石，中南做了5-6年，黄河开始将近一年。
CVD工厂全球很多，估计总设备数约8000台。现在比较重要的几家： 1）美国三家：元素六（LightBox），Diamond Foundry和华盛顿钻石（机器设备数没有对外公开，数据为判断数）；元素六50台（6英寸机器），Diamond Foundry约100台（6/8英寸），华盛顿钻石预估约300台。 几家技术各有优劣：元素六最好，大机器长出钻石可以相当白，带很浅咖啡色的通过高温高压改色可得D/E/F颜色，Diamond Foundry做出来的白钻不是非常理想，华盛顿钻石也是类似状况。 2）印度：合计5000多台机器，有很多家量比较少。 3）中国：约20-30家，技术比较好的四家是上海征世、杭州超然、郑州三磨、宁波晶钻；机器都是2英寸，只有郑州三磨有5台6英寸机器。
各国机器数量：2021年印度5000台，美国大机器换成2英寸的量约1000台，中国约1200台，预计3年后印度可能增加15000台变成20000台，中国增加14000台变成16000台，美国类似Diamond Foundry，Lightbox等大厂会增加机器作为工业用的金刚石片。
二、高温高压厂商的困扰 全中国约有1万台六面顶压机，2021年老厂约共有3000台在生长培育钻石，另有五家新厂（内蒙唐合、济源济风、许昌和汇、南阳天龙、信阳平煤神马）在筹建中，预计要增加5~6000台大型六面顶压机，现在各家刚开始几十台到百台机器不等，技术在进入中。 现在大型六面顶压机的制造是瓶颈，现在中南、黄河的机器状况是每年太旧换新有相当的量，全中国能制造六面顶压机的只有几家，现在铸造加锻造六面顶大型压机，能够供应给客户的量，全国每年约600台左右。 1）铸造的机器是传统，原来都用铸造法制作铰链梁，塑性较低，不易变形，寿命约十几年，经过半个多世纪的考验，业界基本满意，每台机器可以用十几年； 2）两年前新出来的锻造六面顶压机是另一种选择，正在接受时间的考验，锻造的机器真正开始使用只有两三年。锻造铰链梁的塑性较强，长期使用后应力会使六个铰链梁塑性变形，使得六个顶锤的对中性发生偏差，易产生放炮，损伤顶锤及机件，在不断升温降温、升压降压的使用状况下，能坚持多少年待观察，生长培育钻石每一炉约7~12天，还好；生长磨料每一炉20~40分钟，容易塑性变型砂。 铸造六面顶压机的工厂：桂林桂冶、洛阳启明、孟州博泰圣莎拉、焦作天宝；锻造六面顶压机：郑州三磨。 高温高压原主要生长工业用途产品为小颗粒磨料，全球年需求量约200亿克拉，绝大部分都在中国生产，约需现用六面顶压机7000台左右。其他用途极少量，如车刀片、拉丝模等。 如因戴比尔斯因素，其他培育厂家无法竞争1.5克拉以上的成品培育钻石，高温高压业者还能竞争1.5克拉及以下的成品培育钻石，因戴比尔斯这些大小的成品培育钻石零售价仍卖US$800/克拉，我们还有空间可以竞争。这些规格的培育钻石, 高温高压六面顶仍可生长3、4克拉的毛坯，用来切磨出1.5克拉以下的成品培育钻石。净度差的毛坯，可由印度切磨厂敲碎，做成各种尺寸的中、小钻。高温高压的六面顶压机要慎重考虑增加的数量，否则市场饱和后，多出来的机器都再回去生长工业用磨料，产量过剩，将使金刚石磨料价格降低，全体业者利润受损。 未来改进方式：大型压机2层晶种生长; 压机缸径增加到1000mm及1100mm。 三、微波CVD厂商的困扰 微波CVD的制造主要用加工中心CNC制作小型工件，没有瓶颈。但机器结构及机器材质的技术超难，要用来生长出纯白的CVD钻石，全球CVD生长工厂所用机器证明，最好的是日本的SEKI，再加上好的工艺才能成功。如新加坡Ila公司，上海征世、杭州超然及郑州三磨研究所的SEKI原装机器。另外戴比尔斯开发的6英寸大台CVD机器也非常好。近日，国产机器在颜色及机器规格已有突破，未来生产成本及生产效率，将可很快领先全球。 如CVD厂家无法竞争戴比尔斯正在销售的成品培育钻石，近几年内，就错开戴比尔斯现在卖的1、2克拉，大家就卖3克拉以上的，如明年底戴比尔斯开始卖3克拉的成品培育钻石，就卖更大的4克拉以上的产品。 CVD在工业项目，尤其半导体用途，所需要的机器量为所有首饰所需机器数量的十倍、百倍。 机器的规格，现在绝大部分是2英寸托盘，业界应尽快开发4、6、8、12英寸大规格机器。大型机器开发成功后，CVD业者就可以和戴比尔斯竞爭1、2、3克拉成品培育钻石。 四、CVD白色培育钻石的问题 CVD培育钻石的颜色对所有的生产者及市场都有着极大的困扰，生长速度快，CVD培育钻石的颜色就呈现褐色，经过高温高压或低压高温改色后，褐色会减轻或消除，但是绝大部分厂家的CVD钻石会有灰、黑色产生。全世界现有百家左右的CVD生长工厂，只有数家可以直接长白或改色后成为正白色；极少部分工厂，部分正白，部分带灰黑色；其他绝大部分工厂都做不到正白色。极轻微的褐、灰色钻石仍可低价销售，较明显的褐、灰黑色只好辐照改成其它彩色销售。 五、CVD培育钻石改色后显示出灰、黑色，产生的因素 CVD培育钻石改色后显示出灰、黑色，产生的因素极多，仔细分析有下列十五种：机器的结构、机器的材质、腔体密封性效果的好坏、气体的纯度、各种气体流量的相互比率、生长的速率、腔压的大小、等离子体功率的大小、生长温度、生长时钻石晶体的颜色明暗、晶种片排放的间距、钻石晶体和等离子体的距离、等离子体的形状及不同位置的密度、等离子体的稳定性、冷却水的温度。 以上因素，都会影响到CVD培育钻石的颜色，只是有的影响大有的影响小，必须完全解决，才能得到正白色。国际市场需求量最大的颜色为F、G、H色，更高或更低的色需求量较少。颜色是CVD首饰培育钻石行业目前最主要的改进目标。
六、戴比尔斯培育钻石的政策 戴比尔斯的天然钻石矿逐渐枯竭，估计十多年后基本挖光，现在每年销售天然毛坯得到的现金，只有部分继续投入开采，部分现金留存，可以随时投入培育钻石的生长。现在他们在美国俄勒冈州波特兰市的工厂，投入不到1亿美元，产出量太少，故没有做销售的大量宣传。最近已公布将扩大生产规模，将视全球市场销售量逐步扩大充分供应。 能够直接生长或高温高压，低压高温改色后得到正常的白钻，再将机器至少扩充到和戴比尔斯一样的6英寸规格托盘，如此产品的品质及产量和他们一样，但是我们在中国的生产成本较戴比尔斯在美国生产成本低很多，如此就可以不怕和戴比尔斯竞争。 七、培育钻石的定价权 中国生产了全世界几乎所有的高温高压毛坯，未来大部分微波CVD毛坯也会在中国生产，但是，培育钻石的主导权及定价权在戴比尔斯及印度团结的切磨业者手上。中国是培育钻石毛坯全世界的最大生产者，但是只赚到少量的利润，往后更会被逼迫降价，有些项目甚至要亏本，唯有中国所有的生产业者统一销售毛坯，价格由中国定，像戴比尔斯看货会一样控制量及价格，否则像最近中国其他日用品生产厂家，以低价接单，用各种高的成本，消耗能源，污染中国的环境，对中国极不利的状态接单、生产、销售。中国业界必须团结，掌握主动权，将合理的利润留在中国，长期控制培育钻石为蓝海行业。 八、看货会 中国是高温高压合成金刚石的最大生产国，近年利用高温高压六面顶压机大量生长出无色的首饰用合成钻石，现在技术、成本、市场均已成熟。在中国CVD未来也会是主要的生产国家。这几年来生产、销售各种条件的不稳定，使得合成钻石产品的产销已产生极大困扰，未来，不论在景气好或不好的时候，不论全球发生天然灾害，人为祸乱、战争，经济景气低迷等，使得钻石市场产生变化。我们成立合成钻石毛坯统一销售机构，可以及时得到信息回馈，反映给所有参加的会员，能够提供长期稳定的平台给生产者与购买者进行合理交易，像天然钻石看货会一样，可以维持几十年甚至百年的稳定。 供货会员：生产合成钻石的厂家，生产出的培育钻石产品必须为市场能接受的白钻。 购货会员：需购买合成钻石毛坯之切割工厂、批发商、连锁珠宝店等。 总公司设于郑州，看货会组织可设于国内外多处，如广州、迪拜。 看货会公司运作仿戴比尔斯模式如下:看货会每年十次，每五周一次，每次一周，购货会员需要提前半年将后五次看货会各需的货型、规格、数量报给看货会公司，公司即可据以分配给供货会员按时生产，看货前一周交给公司，整理、分类，照会员需求分包，价格委员会事先已决定价格，计算出一个合理的总价。 供货会员以接受订单模式，长期稳定、精确地生产出市场需要的规格及数量，购货会员可以稳定长期买到所需要的货型及数量。 购货会员在遇到市场变动时，必须及时通知看货会公司增减下次看货采购货物的规格、数量，看货会公司以最快速度通知供货会员据以改变订货内容。 视需要，看货会交易产品可增加，如：成品钻石、工业用途钻石材料等。 九、成立CVD培育钻石生产者联盟说明 前言：培育钻石是一种新产品，在首鉓、工业用途上有极大的市场空间，是一个绝佳的产业，中国已有坚实的基础及发展的潜力，但据相关产品的历史经验，如果发展方向偏差，很快就会使这种新产品变成上下游业者都无利润的红海产品。 在这行业初期阶段，参与的业者如有共识，才能将此行业导向合理、有序的良性发展。 成立CVD生产者联盟，使所有生产者提高产量、质量、降低成本，可以赢过包括戴比尔斯的所有其他生产者，供应全球首饰及工业市场大部分的需求，使培育钻石在中国及全世界成为永续的蓝海产品。 1、加入方：有兴趣建立CVD培育钻石生产工厂者及已有CVD培育钻石生产工厂的 业者。 2、主办方：由苑执中博士主持的河南国钻新材料科技有限公司。 3、联盟目的：国钻公司有成熟的CVD培育钻石生长设备、技术、工厂自动化管理技术，可以协助加入方建立CVD培育钻石的高效生产工厂，生产国际市场需要的高品质、低成本CVD培育钻石。联盟成员统一步调、价格在国内外市场上销售产品。四、合作方式：前期：国钻公司供应国产CVD机器、配套设施、工厂组建、优良生长工艺、技术，以交钥匙方式协助加入方生长首鉓用CVD培育钻石。后期：国钻公司不断研发改进：机器设备升级、生长工艺改进、工业用途项目产品创新。长期不断移转给加入方公司生产。 5、加入方自行管理工厂，国钻公司在工厂中占一定比率股份，股份永不稀释，包括由此工厂延伸、移转技术之单位。 6、培育钻石报价系统：培育钻石报价系统专门针对成品培育钻石的形状、色级、净度、重量，随国际市场变化，每周调整一次。报价分两类：圆弧形状系统，如圆钻、椭圆、水滴、马眼、心形等；方形系统，如祖母绿、阿恰车工、公主方、镭射形、枕垫等。 7、培育钻石比色石标准：比色石以白、咖及白、灰色系做成两套培育钻石标准比色石，经过联盟鉴定委员会鉴定认证，整套供应全球市场。 8、联盟成立鉴定实验室：签发联盟品牌之培育钻石分级证书。与GIA、IGI或其他国际知名鉴定所合作，由他们监督在联盟鉴定实验室鉴定、刻字，由GIA、IGI签发证书。 9、培育钻石教育、推广：成立钻石培训机构，定期开班并发放结业证书、发行刊物、文章、视频，针对全球业者及消费者提供培育钻石相关资讯。 10、定期举办培育钻石展销会，组织团体参与世界各大珠宝展销会。 十、培育钻石的现在及未来 这几年来，培育钻石在全球的钻石市场越来越红火，尤以美国市场最成熟，欧亚及其他地区也逐步跟进。现在培育钻石占全球钻石市场的10%左右，但是市场在一个供不应求的状态，尤其一克拉以上的白钻。天然钻石矿将逐渐枯竭，主要矿藏剩下十多年的寿命，市场上天然钻石的供应缺口将逐渐由培育钻石递补，所以培育钻石还有很大的市场空间，再加上CVD钻石在工业上民间用途，将在这几年内逐渐开发成熟，需求量将为首饰钻石10~百倍的份额。 培育钻石的两种来源：高温高压HPHT的生长技术已够成熟，改进空间不大。 化学气象沉积法CVD还有三大方面的改进空间： 1）生长工艺，包括排片数量及晶种片生长中扩大直径技术，可将生长成本降低约1/3。 2）改进机器结构与材质, 改进生长工艺, 使生长出的钻石为正白色。 3）机器扩大，将2英寸托盘改进到4~6英寸直径的托盘，可将生长成本降低约2/3~3/4。 这三个改进都成功以后，可将CVD钻石的生长成本降低7/10剩下现有成本的30%左右，並且是正白色。 十一、培育钻石未来在市场上会强调绿色产业的特性 绿色产业的条件： 1、生产所用的电力，不能使用核电或是火电，必须使用绿色的可持续能源，像是太阳能、风能、水力发电。 2、提取空气中的二氧化碳，制作甲烷，用以生长钻石，成为碳的负排放。 3、生长时所消耗的总能源较天然钻石少很多，在宣传时必须要有双方有依据的数据对比。 4、天然钻石开采时对地表的破坏极大，对环境的污染严重。培育钻石生产时对环境的污染要少，如高温高压培育钻石，生产的时候需要用到石墨，石墨是非常细的粉末，对空气有污染。生长出来以后需要电解工序清洗出钻石，所产生的废酸会影响环境。CVD培育钻石生长时，所用的原料是氢气、甲烷，所产生的尾气对环境的污染非常有限。 5、培育钻石跟天然钻石的道德问题，天然钻石有血钻问题和矿工工作、生活环境恶劣的问题。培育钻石是在实验室生长，不会有血钻问题、不会对工作人员产生不好的影响。这些都是未来销售培育钻石需要强调的。 CVD要努力开发工业用途，尤其在半导体行业。Diamond Foundry是我们未来另一个最强劲对手，他们是由美国硅谷一批半导体高科技业者组成，他们最近要投入8亿多美元在西班牙设立超大型CVD工厂，他们现在美国的工厂无法做出真正的白钻，但他们用6~8英寸托盘的大型微波CVD机器，生产半导体工业用途CVD单晶钻石片的能力是非常强的。 十二、CVD培育钻石在工业用途介绍 人类一直希望将培育钻石用在各种工业用途。到现在为止只是利用到它的硬度，做成超硬材料，小颗粒的做成磨具，做研磨抛光用。但是在声光化电热这些方面，需要大面积的钻石片状的材料。 最早是几十年前用CVD方式生长成多晶金刚石片或金刚石膜，因为表面是粗糙的多晶结构，抛光困难，所以一直未能大量应用. 大约在2000年以后，用新的方式开始生长单晶钻石，单晶是扁平片状晶种片向上生长，可以做较大面积，但是它的成本太高，无法大量生产，以足够低的价位在工业界应用。所以到目前为止还没有真正在工业上大量使用。 1）CVD含硼多晶膜、片：用作水处理的电极，作为净水处理，贵金属尾矿提纯，海水淡化、提炼海水中有价值金属，将水分解成氢和氧，增加电压可分解出多量的氘、氚，可作为核融合的原料。 2）金刚石热沉：在大功率芯片、电子器件散热有极大需求，但现在价格太高，只有军工产品才有少量需求，必须将价格降低到现在价格的1/10，民间产品才用得起。 3）集成电路制造的CMP钻石碟用金刚石片：股东宋健民博士已拥有约300项钻石碟专利，现供应全球1/3的需求量。此产品为宋博士最新专利，且为钻石碟的终极产品。宋博士会授权台钻科技生产销售。 4）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及金刚石的多项超级优秀的物理化学性能，将使人类半导体业迈入终极第四代晶圆材料。 5）金刚石LED超短波PN结发光：产生215nm之LED发光，制作杀菌工具、超强激光用于切割工具、远距离击杀武器（超强 215nm发光，配合超纯（100）面单晶金刚石谐振腔成为超强超平行激光），制作半导体工业最关键的光刻机光源（超强的215nm紫外光折半四次得到仍极强13.5nm超短波紫外光），目前研发中。 十三、GIA证书担心套证问题 GIA分级的培育钻石，发觉零售商及消费者对GIA分级的钻石产生了排斥，他们担心的是没有纸质证书，会有不肖批发商可以上GIA网页打印出多张证书，然后找类似且品质稍差的钻石，照着证书的长、宽、高及重量切磨出成品，然后在钻石腰围用激光刻上GIA的标志及这张证书的相同号码。以套证的模式，复制出多套证书及钻石。 十四、2021年底培育钻石生长、市场供求不平衡 2021年12月初全球培育钻石生产量和市场需求，产生供过于求的现象，中间环节业者手上的存货明显增加，毛坯价位及成品培育钻石价格逐步下降。 HPHT大部分生产业者，以包销模式销售给大经销商，所以不太在意生长出低品质的毛坯，只要尽快生长成功，好坏品质都由大经销商全部包销，但市场不需要那么多的差品质产品，使得供求不均衡，高品质的供不应求；低品质的供过于求。净度以VS、好的SI1最受欢迎。 CVD培育钻石全球毛坯的生产量，2021年约有1000万克拉，但绝大部分的颜色都不够好，好品质的成品钻石数量与市场需求呈现供不应求状况，但是差品质的成品钻石供应过剩，带动整个市场售价降低。颜色以F、G、H最受欢迎。 国内所有业者成立联盟及看货会，以接订单方式生产预定的规格、品质、数量，以看货会方式由卖方定价统一销售，买方订货如有变化，会即时通知到生产厂家改变货物的规格、品质、数量，使买卖双方均能稳定长期有序生产、购买。 文章版权归苑执中博士 ，转载请联系授权 |
2025-02-28
2025-02-28
2025-02-27
2025-02-05
2025-01-03
粤公网安备44030002002490号
请发表评论