1克拉鑽石15天“長”成 一企業通過人工培育“種”出鑽石
文/廣州日報全媒體(ti) 記者劉鵬飛
“鑽石恒久遠,一顆永流傳(chuan) ”!然而,隨著人工培育的鑽石出現,這句將鑽石定義(yi) 為(wei) 愛情見證的廣告語正悄然被改寫(xie) 。在佛山市順德區樂(le) 從(cong) 鎮一產(chan) 業(ye) 園內(nei) 的工廠裏,一顆厚度約為(wei) 0.3毫米四方形薄片在15天迎來華麗(li) 的變身,成為(wei) 1克拉的人造鑽石。隨著堆積的時間越長,人工培育的鑽石也會(hui) 越來越大。小小的四方薄片如何變身、這裏麵有什麽(me) 樣的黑科技……不妨跟著記者一起走進位於(yu) 佛山順德樂(le) 從(cong) 的這家工廠一探究竟。
3.5克拉毛鑽打磨出1克拉鑽石
工作人員小心翼翼地將幾塊被清理幹淨的、厚約0.3毫米的四方形薄片(晶種),均勻地放入設備生產(chan) 台上的木片上。設備啟動後,微量的惰性氣體(ti) 被充入到晶體(ti) 所在真空腔內(nei) 。在微波等離子體(ti) 的作用下,甲烷會(hui) 被電離分解成碳原子和氫原子。“碳原子會(hui) 慢慢地沉積到晶種上,一層層地長大。”佛山市海光智能科技有限公司總經理助理丁劍表示,在工作人員的“精心嗬護下”,長和寬都為(wei) 7mm的晶體(ti) 經過15天便長成3.5克拉左右的鑽石毛坯。經過工作人員的激光切割、打磨拋光等工序,一顆重1克拉的人造鑽石便“長”出來了。
在晶種的“生長”過程中,工作人員會(hui) 通過真空腔的視窗觀察生長情況,並隨時檢測生產(chan) 設備的技術參數。“假如晶體(ti) 表麵出現了瑕疵,我們(men) 會(hui) 停機取出晶體(ti) 進行處理,然後再放進機器裏進行生長。”丁劍說,晶種的尺寸不同、堆積時間不同,產(chan) 出的毛坯鑽石大小也不同。
從(cong) 金剛石模塊開發轉換賽道
據介紹,該公司的母公司從(cong) 事金剛石陶瓷切割、磨塊、磨具的研發已經有十幾年。丁劍告訴記者,公司通過轉型開辟了另外一條賽道。在探索過程中,公司管理層調研了很多地方,發現培育人工鑽石的企業(ye) 在國內(nei) 不是很多,做得頂尖的就更少了,覺得非常有市場前景。無論是人工鑽石還是金剛石模塊研發,都與(yu) 鑽石有關(guan) ,兩(liang) 者有一定的相通性。
產(chan) 業(ye) 的轉型為(wei) 企業(ye) 帶來了可觀的利益,丁劍說,公司培育的人造裸鑽提供給珠寶首飾企業(ye) ,人工鑽石備受年輕人歡迎。此外,公司自主研發的MPCVD(微波等離子體(ti) 化學氣相沉積)機器和鑽石晶種也深受國內(nei) 外企業(ye) 的青睞。與(yu) 此同時,他們(men) 還成立了一家設備公司,專(zhuan) 門生產(chan) “鑽石生長”的機器設備。這個(ge) 舉(ju) 措為(wei) 公司贏得了人造鑽石生產(chan) 設備的市場。“這些設備還出口到了印度。”丁劍指著車間裏正在組裝的設備表示,今年接了20多個(ge) 國際訂單,預計年產(chan) 值有3億(yi) 元。
盼技術突破應用到半導體(ti) 行業(ye)
談及企業(ye) 未來的發展,丁劍告訴記者,人工培育出來的鑽石主要是應用到珠寶和半導體(ti) 材料兩(liang) 方麵。當時企業(ye) 上設備的主要目的就是想往“芯片”方向發展。不過由於(yu) 受目前技術、行業(ye) 發展等原因所限,以人造金剛石片作為(wei) 芯片價(jia) 格很高。未來五年,他們(men) 希望人造金剛石材料在半導體(ti) 方麵的應用有所突破,尤其是在CVD晶種的芯片應用上發力,發揮人造金剛石材料的優(you) 勢,以更多科研成果助力國內(nei) 芯片技術的發展。
在丁劍看來,隨著今後技術的突破,生長的晶種越來越大,就可替代碳化矽材料做成芯片。“目前受晶種生長的尺寸大小影響,所以還不能完全應用到光學半導體(ti) 上。”丁劍說,目前的行業(ye) 狀況將晶種做成芯片也沒有成本優(you) 勢,一片薄薄的晶種價(jia) 格就要幾千塊。隻有等行業(ye) 高速發展並且技術有所突破,將單價(jia) 拉低後,人工培育的鑽石才能在半導體(ti) 行業(ye) 裏迎來機會(hui) 。
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