1克拉鉆石15天“長(zhǎng)”成 一企業(yè)通過人工培育“種”出鉆石
文/廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者劉鵬飛
“鉆石恒久遠(yuǎn),一顆永流傳”!然而,隨著人工培育的鉆石出現(xiàn),這句將鉆石定義為愛情見證的廣告語正悄然被改寫。在佛山市順德區(qū)樂從鎮(zhèn)一產(chǎn)業(yè)園內(nèi)的工廠里,一顆厚度約為0.3毫米四方形薄片在15天迎來華麗的變身,成為1克拉的人造鉆石。隨著堆積的時(shí)間越長(zhǎng),人工培育的鉆石也會(huì)越來越大。小小的四方薄片如何變身、這里面有什么樣的黑科技……不妨跟著記者一起走進(jìn)位于佛山順德樂從的這家工廠一探究竟。
3.5克拉毛鉆打磨出1克拉鉆石
工作人員小心翼翼地將幾塊被清理干凈的、厚約0.3毫米的四方形薄片(晶種),均勻地放入設(shè)備生產(chǎn)臺(tái)上的木片上。設(shè)備啟動(dòng)后,微量的惰性氣體被充入到晶體所在真空腔內(nèi)。在微波等離子體的作用下,甲烷會(huì)被電離分解成碳原子和氫原子?!疤荚訒?huì)慢慢地沉積到晶種上,一層層地長(zhǎng)大?!狈鹕绞泻9庵悄芸萍加邢薰究偨?jīng)理助理丁劍表示,在工作人員的“精心呵護(hù)下”,長(zhǎng)和寬都為7mm的晶體經(jīng)過15天便長(zhǎng)成3.5克拉左右的鉆石毛坯。經(jīng)過工作人員的激光切割、打磨拋光等工序,一顆重1克拉的人造鉆石便“長(zhǎng)”出來了。
在晶種的“生長(zhǎng)”過程中,工作人員會(huì)通過真空腔的視窗觀察生長(zhǎng)情況,并隨時(shí)檢測(cè)生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)?!凹偃缇w表面出現(xiàn)了瑕疵,我們會(huì)停機(jī)取出晶體進(jìn)行處理,然后再放進(jìn)機(jī)器里進(jìn)行生長(zhǎng)?!倍φf,晶種的尺寸不同、堆積時(shí)間不同,產(chǎn)出的毛坯鉆石大小也不同。
從金剛石模塊開發(fā)轉(zhuǎn)換賽道
據(jù)介紹,該公司的母公司從事金剛石陶瓷切割、磨塊、磨具的研發(fā)已經(jīng)有十幾年。丁劍告訴記者,公司通過轉(zhuǎn)型開辟了另外一條賽道。在探索過程中,公司管理層調(diào)研了很多地方,發(fā)現(xiàn)培育人工鉆石的企業(yè)在國內(nèi)不是很多,做得頂尖的就更少了,覺得非常有市場(chǎng)前景。無論是人工鉆石還是金剛石模塊研發(fā),都與鉆石有關(guān),兩者有一定的相通性。
產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型為企業(yè)帶來了可觀的利益,丁劍說,公司培育的人造裸鉆提供給珠寶首飾企業(yè),人工鉆石備受年輕人歡迎。此外,公司自主研發(fā)的MPCVD(微波等離子體化學(xué)氣相沉積)機(jī)器和鉆石晶種也深受國內(nèi)外企業(yè)的青睞。與此同時(shí),他們還成立了一家設(shè)備公司,專門生產(chǎn)“鉆石生長(zhǎng)”的機(jī)器設(shè)備。這個(gè)舉措為公司贏得了人造鉆石生產(chǎn)設(shè)備的市場(chǎng)。“這些設(shè)備還出口到了印度。”丁劍指著車間里正在組裝的設(shè)備表示,今年接了20多個(gè)國際訂單,預(yù)計(jì)年產(chǎn)值有3億元。
盼技術(shù)突破應(yīng)用到半導(dǎo)體行業(yè)
談及企業(yè)未來的發(fā)展,丁劍告訴記者,人工培育出來的鉆石主要是應(yīng)用到珠寶和半導(dǎo)體材料兩方面。當(dāng)時(shí)企業(yè)上設(shè)備的主要目的就是想往“芯片”方向發(fā)展。不過由于受目前技術(shù)、行業(yè)發(fā)展等原因所限,以人造金剛石片作為芯片價(jià)格很高。未來五年,他們希望人造金剛石材料在半導(dǎo)體方面的應(yīng)用有所突破,尤其是在CVD晶種的芯片應(yīng)用上發(fā)力,發(fā)揮人造金剛石材料的優(yōu)勢(shì),以更多科研成果助力國內(nèi)芯片技術(shù)的發(fā)展。
在丁劍看來,隨著今后技術(shù)的突破,生長(zhǎng)的晶種越來越大,就可替代碳化硅材料做成芯片?!澳壳笆芫ХN生長(zhǎng)的尺寸大小影響,所以還不能完全應(yīng)用到光學(xué)半導(dǎo)體上。”丁劍說,目前的行業(yè)狀況將晶種做成芯片也沒有成本優(yōu)勢(shì),一片薄薄的晶種價(jià)格就要幾千塊。只有等行業(yè)高速發(fā)展并且技術(shù)有所突破,將單價(jià)拉低后,人工培育的鉆石才能在半導(dǎo)體行業(yè)里迎來機(jī)會(huì)。
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